Курсовая работа: Трехкорпусная выпарная установка для упаривания водных растворов NaNOз

3.1.6 Распределение полезной разности температур по корпусам

Полезные разности температур в корпусах находим при условии равенства поверхностей нагрева корпусов по уравнению:

; (13)

Где -полезная разность температур n -го корпуса.

Поверхность теплопередачи выпарных аппаратов рассчитываем по уравнению:

(14)

3.1.7 Уточнённый расчёт поверхности теплопередачи

Полезные разности температур, рассчитанные из условия равного перепада давления в корпусах и найденные из условия равенства поверхности нагрева в выпарных аппаратах, существенно отличаются. Поэтому необходимо заново перераспределить температуры между корпусами. За основу принимаем полезные разности температур найденные из условия равенства поверхности нагрева в выпарных аппаратах. Полученные результаты оформляем в виде таблицы 5.

Определяем тепловые нагрузки:

3.1.8 Расчёт коэффициентов теплопередачи по корпусам

Коэффициент теплопередачи для 1 корпуса определяем по уравнению:

где — Суммарное термическое сопротивление стенки и загрязнений.

∆t_{1 -} разность температур конденсации пара и стенки, .

.

Таблица 5 – Исходные данные для решения уравнений теплового баланса

Наименование параметров	Корпус
	1	2	3
Количество исходного раствора Gн, кг/с	6,944	5,125	3,228
Количество вторичного пара W, кг/с	1,819	1,897	2,07
Количество упаренного раствора Gк, кг/с	5,125	5,28	1,208
Температура исходного раствора tн, ºС	140,759	140.978	108.997
Температура упаренного раствора tк, ºС	140.978	108.997	71.431
Энтальпия вторичного пара I, Дж/кг	2740,4	2690,936	2609,7
Концентрация исходного раствора, %(масс.)	3,00	4,065	6,454
Концентрация упаренного раствора, %(масс.)	4,065	6,454	18,00
Теплоёмкость исходного раствора Cн, Дж/кгК	4,065	6,454	18,00
Теплоёмкость упаренного раствора Cк, Дж/кгК	3993	3894	3105
Теплота парообразования греющего пара r, кДж/кг	2057	2108,2	2178,4

Наименование параметров	Корпус
	1	2	3
Теплопроводность раствора λ. Вт/м·К;	0,511	0,5011	0,5001
Плотность раствора ρn,кг/м3;	1025,6	1041,66	1127,8
Теплоемкость раствора C, Дж/кг·К;	3993	3894	3105
Вязкость раствора μ, Па·с;	0,816	0,706	0,604
Поверхностное натяжение σ, Н/м;	0,072	0,0723	0,0741
Теплота парообразования rв, Дж/кг	2108,2*103	2178,4*103	2358*103
Плотность пара ρ0, кг/м3	2,81	1,516	0,1283

Таблица 6 - Физические свойства кипящих растворов NaNO ₃ и их паров

Найдем коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящему раствору:

Проверим правильность первого приближения:

Для второго приближения задаёмся Δt₁ = 3 ºС. Тогда