Давление в среднем слое кипятильных труб корпусов находится по формуле [2]:
, | (8) |
где
– высота кипятильных труб аппарата, м; – плотность кипящего раствора, кг/м3; – паронаполнение (объемная доля пара в кипящем растворе) м3/м3.Будем считать [11], что объемная доля пара в кипящем растворе приближенно равна
, высота кипятильных труб м, а плотность кипящего раствора и давление вторичных паров определяется из табл. 2, тогдаЭтим давлениям соответствуют температуры кипения томатного сока и теплота испарения влаги, которые приведены в табл. 3.
Таблица 3
Характеристики томатной пасты в среднем слое кипятильных труб
Давление, Мпа | Температура, оС | Теплота испарения, кДж/кг |
99,0 | 2382 | |
85,5 | 2420 | |
64,0 | 2453 |
Поверхность теплопередачи первого корпуса
ориентировочно равна [11]:, | (9) |
где
– поверхность теплопередачи первого корпуса; – теплота парообразования вторичного пара; – удельная тепловая нагрузка аппарата.Для аппаратов с принудительной циркуляцией можно принять
[11], а теплоту парообразования вторичного пара равной [19].После подстановки всех значений в формулу (9) получаем поверхность теплопередачи первого корпуса равной:
.Гидростатические депрессии
по корпусам определяются по формулам [11]:; ; . | (10) |
Откуда
; ; . |
Сумма гидростатических депрессий равна
Температурная депрессия определяется по формуле [11]:
, | (11) |
где
– температура паров в среднем слое кипятильных труб; – температурная депрессия при атмосферном давлении; – теплота испарения в среднем слое кипятильных труб.Справочные данные для формулы (11) возьмем из [19]. После подстановок получим:
Сумма температурных депрессий равна:
.Температуры кипения растворов в корпусах определяются по формуле [11]:
, ; , | (12) |
где
– температура кипения раствора в i-ом корпусе; – температура греющего пара в i-ом корпусе; – температурная депрессия; – гидростатическая депрессия; – гидродинамическая депрессия.Таким образом, температуры кипения растворов в корпусах соответственно равны:
; ; . |
Площадь сечения потока определим по формуле [2]:
, | (13) |
где
– площадь сечения потока; – поверхность теплопередачи; – внутренний диаметр труб; – высота кипятильных труб аппарата.По формуле (13) получим такую площадь сечения потока:
3.1.3 Определение полезной разности температур
Полезные разности температур по корпусам вычисляются по формуле [11]:
, | (14) |
где
– полезная разность температур по і-ому корпусу; – температураПо формуле (14) последовательно получаем:
Общая полезная разность температур равна: