Уточненный расчет поверхности теплообмена

Второе приближение

Как видно, полезные разности температур, рассчитанные из условия равного перепада давления в корпусах и найденные в 1 - м приближении из условия равенства поверхностей теплопередачи в корпусах, существенно различаются. Поэтому необходимо заново перераспределить температуры (давления) между корпусами установки. В основу этого перераспределения температур (давлений) должны быть положены полезные разности температур, найденные из условий равенства поверхностей теплообмена аппаратов.

В связи с тем, что существенное изменение давлений по сравнению с рассчитанным в первом приближении происходит только в 1-м и 2-м корпусах (где суммарные температурные потери незначительны), во втором приближении принимаем такие же значения Δ', Δ" и Δ"' для каждого корпуса, как в первом приближении. Полученные после перераспределения температур (давлений) параметры растворов и паров по корпусам представлены в табл. 4.3.

Таблица 4.3.

Параметры	Корпус
Производительность по испаряемой воде Wi, кг/с	3,04	3,21	3,47
Концентрация растворов bi, %	6,8	11,3
Температура греющего пара в 1-м корпусе t п1, ^оС	183,2	-	-
Полезная разность температур ,^оС	26,36	27,09	32,41
Температура кипения раствора ; ti = t п -Δ ti, ^оС	156,84	125,98	87,43
Температура вторичного пара t вп i = ti- (), ^оС	154,07	120,84	54,6
Давление вторичного пара Р вп, МПа	0,5297	0,2004	0,0154
Температура греющего пара t п= t вп-, ^оС	-	153,07	119,84

Рассчитаем тепловые нагрузки:

Расчет коэффициентов теплопередачи, выполненный описанным выше методом, приводит к следующим результатам: К ₁ = 2022 ; К ₂ = = 1870; К ₁ = 1673 .

Распределение полезной разности температур:

.

Проверка суммарной полезной разности температур:

∑ Δ t _п=25,50+26,43+33,93=85,86 ^оС.

Сравнение полезных разностей температур Δ t _п, полученных во 2-м и 1-м приближениях, приведено в табл. 4.4.

Таблица 4.4.

Параметры	Корпус
Δ ti во 2-м приближении, ^оС	25,5	26,43	33,93
Δ ti в 1-м приближении, ^оС	26,36	27,09	32,41

Различия между полезными разностями температур по корпусам в 1-м и 2-м при­ближениях не превышают 5 %. Если же разница превысит 5 %, необходимо выполнить следующее, 3-е приближение, взяв за основу расчета Δ t_i из 2-го приближения, и т. д., до совпадения полезных разностей температур.

Поверхность теплопередачи выпарных аппаратов:

;

;

.

По ГОСТ 11987—81 [2] выбираем выпарной аппарат со следующими характе­ристиками:

Номинальная поверхность теплообмена F н Диаметр труб d Высота труб Н Диаметр греющей камеры d к Диаметр сепаратора d с Диаметр циркуляционной трубы d ц Общая высота аппарата Н а Масса аппарата М а

160 м^2 382 мм 4000 мм 1200 мм 2400 мм 700 мм 13500 мм 12000 кг

4.3. Определение толщины тепловой изоляции [7]

Толщину тепловой изоляции δ_и находят из равенства удельных тепловых потоков через слой изоляции в окружающую среду:

α_в (t _ст2- t _в)=(λ_и/δ_и)(t _ст1- t _ст2),

где α_в = 9,3+0,058 t _ст2 — коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляцион­ного материала в окружающую среду, [7]; t _ст2 - температура изоляции со стороны окружающей среды (воздуха): для аппаратов, работающих в закрытом помещении, t _ст2 выбирают в интервале 35—45 °С, а для аппаратов, работающих на открытом воздухе в зимнее время, — в интервале 0-10 °С; t _ст1 — температура изоляции со стороны аппарата; ввиду незначительного термического сопротивления стенки аппарата по сравнению с термическим сопротивлением слоя изоляции t _ст1 принимают равной температуре греющего пара t _п1, t _в - температура окружающей среды (воз­духа), °С; λ_и - коэффициент теплопроводности изоляционного материала, .Рассчитаем толщину тепловой изоляции для 1-го корпуса.

α_в=9,3+0,058=11,6

В качестве материала для тепловой изоляции выберем совелит (85% магнезии+ + 15% асбеста) [7], имеющий коэффициент теплопроводности λ_и =0,09 .

Тогда получим

.

Принимаем толщину тепловой изоляции 0,055 м и для других корпусов.

Дата добавления: 2014-01-07