Таблица 1- Теплосодержание паров и конденсата по корпусам, кДж/кг
Поток
|
1-й корпус (t1=90,5оС, p1=0,71 атм)
|
2-й корпус (t2=64 оС, p2=0,23 атм)
|
Первичный пар
|
2662
|
2608
|
Вторичный пар
|
2608
|
2662
|
Конденсат
|
377,1
|
272,35
|
кг/с
кг/с
кг/с
кг/с
кг/с.
Теплоёмкость дрожжевой суспензии определяем графически в зависимости от концентрации а.с.в.
2.4 Тепловой баланс установки
По левой части уравнения (4*) определяем приход тепла
кДж/(кг*с)
По правой части того же уравнения определяем расход тепла
откуда
кДж/(кг*с) = 3,2% от .
Так как , то нагрузки по корпусам рассчитаны с достаточной точностью и расчёт можно продолжать.
2.5 Расчёт коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи
В выпарном аппарате тепло передаётся от теплоносителя через стенку к кипящей жидкости. Передача тепла подчиняется общеизвестному уравнению
, (17)
где Q – количество переданного тепла, Вт;
F – поверхность теплообмена, м2;
К – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2*оС);
- полезная разность температур, оС;
Коэффициент теплопередачи К рассчитывается по следующей формуле:
, (18)
где и - коэффициенты теплоотдачи от теплоносителя (греющего пара) к стенке и от стенки к кипящей жидкости, Вт/(м2* оС);
- толщина стенки, м;
- коэффициент теплопроводности стенки, Вт/(м2* оС);
- сумма термических сопротивлений загрязнений, (м2* оС)/ Вт;
Коэффициенты теплоотдачи рассчитываются по критериальным уравнениям, в которые входят следующие критерии подобия:
- критерий Нуссельта, характеризующий интенсивность
перехода тепла на границе поток – стенка;
- критерий Прандтля, учитывающий физические свойства
теплоносителя;
- критерий Рейнольдса, характеризующий соотношение сил
инерции и трения в потоке;
- критерий Галилея, характеризующий соотношение сил
тяжести и трения;
- критерий Грасгофа, характеризующий режим движения
при свободной конвекции ;
- критерий конденсации, характеризующий изменение
агрегатного состояния теплоносителя.
Критерии подобия включают величины, которые входят в условия однозначности и имеют следующие параметры:
- коэффициент теплопроводности среды, Вт/(м2* оС);
- динамический коэффициент вязкости, Па*с;
- кинематический коэффициент вязкости, м2/с;
с - удельная теплоемкость, кДж/(кг*оС);
g – ускорение свободного падения, м2/с;
w – скорость потока, м/с2;
l – определяющий геометрический размер, м;
-разница между температурами конденсации и стенки, в
критерии конденсации и в критерии ;
- коэффициент объёмного расширения, оС-1;
- плотность, кг/м3.
Теплоотдача от конденсирующегося пара осуществляется, как правило в условиях плёночной конденсации [3, 11]. Коэффициент теплоотдачи рассчитывается по критерию , который в свою очередь определяется произведением . В качестве определяющей температуры при выборе физических параметра конденсата принимается средняя температура стекающей плёнки:
, где .
Скрытая теплота конденсации определяется при . Определяющим размером принимается высота труб Н = 6 м [1]. Физические параметры конденсата определяются по [8, с. 537] для каждого корпуса (таблица 2).
оС
оС
оС
оС
Достарыңызбен бөлісу: |