2.6 Расчёт коэффициентов теплопередачи

Коэффициент теплопередачи для первого кор­пуса K1 определяют по уравнению аддитивности термических сопротивлений:

Примем, что суммарное сопротивление равно термическому сопротивлению стенки / и накипи / . Термическое сопротивление загрязнений со стороны пара не учитываем. Получим:

( )/Вт

Коэффициент теплопередачи от конденсирующе­гося пара к стенке равен:

Расчет ведут методом последовательных при­ближений. В первом приближении примем = 2,0 град. Тогда

=2,04 = 8168 Вт/( *К)

Для установившегося процесса передачи тепла справедливо уравнение

Распределение температур в процессе теплопередачи от пара через стенку к кипящему раствору:

∆tст=8168*3*3,23* = 7,92°С

∆ t2=17,71-7,92-3= 6,79°С

Коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящему раствору для пузырькового кипения в вертикальных кипятильных трубках при условии естественной циркуляции раствора равен:

* * / * * *

Где =0,579 кг/

Физические свойства раствора NaCl в условиях кипения приведены в таблице 4

Таблица 4 - Физические свойства кипящих растворов NaCl и их паров

Параметр	Корпус
	1	2
Теплопроводность раствора 𝝅, Вт/(м*К)	0,489	0,441
Плотность раствора ρ, кг/	1116	1189
Теплоёмкость раствора с, Дж/(кг*К)	3528	3499
Вязкость раствора 𝓜, Па*с	0,2838*	0,844*
Поверхности натяжения Ϭ, Н/м	0,078	0,082
Теплота парообразования ґв, Дж/кг	2168*	2341*
Плотность раствора ρn, кг/	1,671	0,173

Теплоёмкость раствора

С=4190(1-x)=4190(1-0,158)=3528Дж/кг*К

Где 4190 Дж/(кг*К) – удельная теплоёмкость воды

С25% = 4190(1-x)+С1*x

С1 – удельная теплоёмкость безводного NaCl, Дж/кг*К по уравнению Мс=n1*C1+n2*c2

С1 и С2 – из таблицы 5.1(2,249)

СNaCl = = 1,425 кДж/кг*К = 1425 Дж/кг*К

С25% = 4190(1-0,25) + 1425*0,25 = 3499 Дж/кг*К

Вязкость раствора в 1-м корпусе по уравнению 1,16(2,16)

K= t𝓜2- t𝓜1/𝜃𝓜2- 𝜃𝓜1 = 60-40/41-25 = 1,25

1,25 = 134-40/ 𝜃𝓜3-25 =>𝜃𝓜3 = 100,2°С , 𝓜3 = 0.2838 МПа*С

Вязкость раствора во 2-ом корпусе:

K= t𝓜2- t𝓜1/𝜃𝓜2- 𝜃𝓜1 = 20-0/12-(-5) = 1,18

1,18 = 67-20/ 𝜃𝓜3-12 =>𝜃𝓜3 = 52°С , 𝓜3 = 0,084 мПа*С

Теплопроводность находим по уравнению 4,9 (2,150)

= *

Где - коэффициенты теплопроводности раствора и воды

= A*c*p

Где A = 3,58* – const

= 3,58* * 3528 * 1116 * = 0,4408 Вт/м*К

= 0,4408 * = 0,4893 Вт/м*К

= 780 * * * * / * * * * = 8,59 * = 8,59 = 8,59 = 3694 Вт/ *K

Проверим правильность первого приближения по равенству удельных тепловых нагрузок:

Вт/

Вт/

Как видим,q' q". , то есть расхождение между тепловыми нагрузками не превышает 3%

Находим К1;

К1= Вт/( *К)

Далее рассчитаем коэффициент теплопередачи для второго корпуса K₂. Для этого найдем:

Вт/( *К)

= 5304*15*3,23* = 25,7 °С

∆ = 61,04-25,7-15 = 20,34 °С

= 780 * * * * / * * * * = 4,56 * = 4,56* = 3975 Вт/ *K

Вт/

Вт/

Как видим, q' q".

К2= Вт/( *К)