Принимаем тепловую проводимость загрязнений стенки со стороны греющего пара ≈5800
и со стороны кипящего раствора ≈2900где
– коэффициент теплопроводности сталиВ качестве первого приближения принимаем температуру наружной поверхности внешнего слоя загрязнений t' = 124
Тогда коэффициент теплоотдачи и плотность теплового потока от пара определится
Температура поверхности загрязнений со стороны раствора определится
Определяем коэффициент теплоотдачи к раствору
Плотность теплового потока
Следовательно, необходимо уменьшить температуру стенки со стороны пара
Второе приближение
Вновь вычисляем коэффициент теплоотдачи и плотность теплового потока от пара к наружной стенке
Температура внутренней поверхности
Коэффициент теплоотдачи и плотность теплового потока к раствору
Расхождение
Поэтому дальнейшее приближение не требуется.
Коэффициент теплопередачи
Где К – коэффициент теплопередачи,
; – коэффициент теплоотдачи от пара к стенке, ; – коэффициент теплоотдачи от стенки к раствору, ; – сумма тепловых сопротивлений.Необходимая поверхность теплопередачи
Выбираем выпарной аппарат по ГОСТ 11987 – 81 F=160м2
Таблица 1. Техническая характеристика выпарного аппарата | Масса аппарата | кг | 12000 |
Высота аппарата, Н | мм | 13500 | |
Диаметр циркуляционной трубы, D2 | мм | 700 | |
Диаметр сепаратора, D1 | мм | 2400 | |
Диаметр греющей камеры, D | мм | 1200 | |
Длина труб, l | м | 4000 | |
Поверхность теплообмена при dтр=38*2мм | мм | 160 |
Запас поверхности теплообмена
2.3 Конструктивный расчёт
2.3.1 Определение числа кипятильных труб
где
- площадь поверхности теплообмена, м2; - число труб; - средний диаметр труб, м; - длина труб, м.2.3.2 Определение диаметров патрубков
Диаметры патрубков определяются из уравнения
где
- средняя скорость движения жидкости втрубопроводе, м/с;
- площадь поперечного сечения трубы, м 2; - плотность жидкости, кг/м3.Скорость принимается в пределах
жидкости 0,5
2 м/спары 20
50 м/сПосле подсчёта необходимо согласовать значения диаметра с нормализованным диаметром труб.
где
расход, кг/с.Для раствора: