Теплоотдача при пленочной конденсации водяного пара - Выпаривание раствора хлорида калия

Для водяного пара в случае конденсации на пучке горизонтальных труб осредненный по всему пучку коэффициент теплопередачи можно рассчитать по формуле:

(34)

Где - поправочный множитель, учитывающий влияние числа труб по вертикали; - наружный диаметр труб; =7285 (взято из /1/, табл.4.6, стр. 162 при температуре конденсации греющего пара); - разность средней температуры конденсации греющего пара и температуры стенки со стороны греющего пара :

(35)

Поправочный множитель находим по (/1/, рис. 4.7, стр. 162) для шахматного расположения труб и при числе рядов труб по вертикали :

;

Имеем:

Первое приближение.

Принимаем в первом приближении. Тогда температура стенки со стороны греющего пара равняется:

;

Тогда по формуле (3.29) получаем:

;

При этом удельный тепловой поток от пара к стенке равен:

;

Сумма термических сопротивлений равна:

Где - соответственно термические сопротивления загрязнений со стороны греющего пара, стенки и со стороны раствора.

По (/1/, табл. XXXI, стр. 531) находим:

Для стенки:

(36)

Где - толщина стенки, - коэффициент теплопроводности стали (/1/, табл. XXVIII, стр. 529).

;

Поскольку удельный тепловой поток от пара к стенке равен удельному тепловому потоку через стенку, то можно получить:

При этом - температура стенки со стороны раствора равна:

;

При температуре удельная теплоемкость, динамический коэффициент вязкости и коэффициент теплопроводности, вычисленные, соответственно, по формулам равны:

;

Подставляя найденные значения, получаем значение критерия Прандтля при температуре стенки:

;

По формуле 3.28 находим в коэффициент теплоотдачи от раствора к стенке:

;

Тогда удельный тепловой поток от стенки к раствору равняется:

где - вычисленная ранее средняя температура раствора.

Расхождение между и в первом приближении составляет

Составляем таблицу 3.4, в которую заносим результаты первого и второго приближений, а также проверочный расчет.

Прибли-жения и провероч-ный расчет	Конденсация греющего пара

I	125	120	5,0	1,078*104	5,39*104
II	125	116.88	8,13	9,55*103	7,76*104
III	125	115,73	9,27	9,24*103	8,57*104
Прибли-жения и провероч-ный расчет	Стенка и ее загрязнения	Нагревание раствора

I	85,94	2,065	1,18*105	2,98*106
II	67,82	2.57	1.12 *105	7,92*105
III	64,59	2,801	1,096*105	8,73*104

Второе приближение.

;

Принимаем. Результаты - табл 3.4 строка II.

Расхождение по второму приближению: .

По результатам расчетов первого и второго приближения строим график. Полагая, что при малых изменениях температуры, поверхностные плотности и линейно зависят от, графически определяем (рис. 3.3, точка А).

Графическая зависимость