Рассчитаем по (6.12) удельный тепловой поток начала пузырь­кового кипения



Ориентируясь на устойчивое течение пленки жидкости и слабое воздействие на нее паровых пузырьков, образующихся при кипе­нии, примем максимально допустимый удельный тепловой поток равным

=41,2·10³ Вт/м².

При этом условии потребуется минимальная площадь поверх­ности испарителя, равная

F_min = Q/q = 4,96·10⁶/(41,2·10³) = 120,4 м².

По таблице 6.1 выбираем при количестве труб п = 360 ближайшую большую поверхность площадью F = 153 м². Для последующего уточненного расчета теплопередающих поверхностей зон нагрева­ния и испарения жидкости найдем величину коэффициента тепло­передачи.

Предварительно примем по таблице 6.1 приложения термические сопротивления загрязнений r₁ = 10^-4 (м²·К)/Вт и r₂ = 2·10^-4 (м²·К)/Вт, теплопроводность материала трубы (нержавею­щей стали) λ_ст = 17,5 Вт/(м·К) и коэффициент теплоотдачи от греющего пара к стенке трубы α₂ = 10⁴ Вт/(м²·К). Тогда К_и можно вычислить по уравнению (6.2)



Ориентировочное значение температуры греющего пара в меж­трубном пространстве определим по формуле



Если бы при расчете получилось t_n < 100°С, то в качестве теплоносителя следовало бы принять горячую воду.

Приведенный выше расчет выполнен в предположении, что средняя разность температур в аппарате равна средней разности температур зоны испарения, т. е.

,

и площадь поверхности, необходимая для нагрева жидкости, равна

.

В действительности схема распределения температур в верхней части труб, т. е. в зоне нагрева раствора до температуры кипения имеет вид:

---

и средняя разность температур составляет

,

т.е. площадь поверхности, необходимой для нагрева жидкости, равна



и выбранный ранее аппарат имеет при t_П = 105°С избыточную площадь поверхности теплообмена ΔF = 45,3 - 26,1 = 19,2 м². Для обеспечения заданных параметров, очевидно, необходимо снизить температуру греющего пара на величину Δt_п, определяе­мую из приближенного соотношения (F — ΔF) Δt_cp ≈ F (Δt_{ср -}Δt_П),

.

Следовательно, искомая температура греющего пара составит t_n = 105 — 3,5 = 101,5 °С.

Для определения времени пребывания жидкости в аппарате рассчитаем среднюю толщину пленки жидкости по (6.10):

.

Объем жидкости, удерживаемой на теплообменной поверх­ности, определяем по (6.8):

V_ж = 153·3,35 ·10^-4 = 0,051 м³,

среднее время пребывания жидкости в зонах термообработки по (6.5):
τ_ср = 0,051·900/8,9 = 5,16 с,

допустимое время пребывания при р = 10⁵ Па по (6.1):



Расчеты показали, что τ_ср < τ_доп, т. е. раствор можно кон­центрировать при предварительно принятом давлении в трубном пространстве, равном 0,1 МПа.
Контрольные вопросы

1. 
   Основные конструкции пленочных испарителей.
   
2. 
   Методика расчета пленочных испарителей.
   
3. 
   Роль уноса при расчете испарителей.
   
4. 
   Расчет толщины пленки в пленочном испарителе.
   
5. 
   Минимальная плотность орошения.
   

---

Смотрите также файлы

• Известно, что законодатель предусмотрел в гк шесть способов обеспечения исполнения обязательств неустойка, залог, удержание, поручительство, банковская гарантия, задаток.docx

• А. Н. Леонтьев отмечал, что в игре развиваются новые, прогрессивные образования и возникает мощный познавательный мотив, стимул к учебе.docx

• Тема 2 Методология и критерии оценки качества общего образования в общеобразовательных организациях на основе практики международных исследований Задания.docx

• Экономика организации синергия вопросы от теста, для просмотра ответов, перейдите по ссылке ниже вопроса Покупные сырье, расходные материалы, полуфабрикаты учитываются в организации по .docx

• Кодекс рф, выпишите права, которые не могут выступать предметом залога.docx