ºС

Тогда потери тепла стенками:

7.7 ТЕПЛОВОЙ ПОТОК ПОТЕРЬ ДНИЩЕМ ВАННЫ, ОБРАЩЕННЫМ К НИЗУ БУДЕТ

7.8 ОБЩИЕ ПОТЕРИ ТЕПЛОТЫ ВАННОЙ ЗА 1 ЧАС

Ванна имеет 2 не экранированные стенки:

Sнеэкр=2*1,25*0,8=2м(кв.)

И 2 экранированые:

Sэкр=2*1.6*1.25=4 м(кв.) Коэффициент экранирования Кэ=0,5

кДж/час

7.9 ТЕПЛОТА КОМПЕНСАЦИИ – ПО РАЗНОСТИ МЕЖДУ ПРИХОДОМ И РАСХОДОМ

Ежечасно необходимо отводить 208085,84кДж тепла (избыточного),чтобы поддерживать температуру ванны на заданном уровне. Если же не отводить, то электролит нагреется на:

Где Ср-ра – теплоемкость раствора (3,9кДж/кгК)

m эл-та – масса электролита (кг.)

m крп – масса корпуса (кг.)

Сст - теплоемкость стали (0,46 кДЖ/кгК)

ρ эл-та – плотность эл-та (1150кг/м(куб.))

чего допускать нельзя!

7.10 РАСХОД ВОДЫ С НАЧАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРОЙ 20ºС И КОНЕЧНОЙ 30 ºС

[2]

7.11 РАСЧЕТ ЗМЕЕВИКА ДЛЯ ОТВОДА ИЗБЫТОЧНОГО ТЕПЛА

Введем обозначения:

20ºС – температура воды на входе;

30ºС – температура воды на выходе;

gв – массовый поток воды (4978,13кг/час)

W – линейная скорость, м/ч

Змеевик – свинцовая трубка, наружный диаметр 60мм. δ ст=5мм.

Теплопроводность свинца λ=34,9 Вт/мК;

Плотность воды при tср=(30+20)*0,5=997кг/м(куб.)

Коэффициент вязкости воды при 25 град.

μ (25)=902*10^-6Па*с

μ (50)=549*10^-6Па*с

Коэффициент теплопроводности воды

λ =60,0*10^-2 Вт/мК

Критерий Прандтля при 25ºС

Pr = 6.22

Рассчитаем ряд параметров для определения критерия Рейнольдса и коэффициента теплопередачи.

Внутренний диаметр трубы:

dвн=dн-2*δст=60-2*5=50мм.

Площадь поперечного сечения трубы:

Объемная скорость воды в трубе:

Линейная скорость воды в трубе:

Находим критерий Рейнольдса:

Коэффициент теплопередачи для горизонтального расположения трубы:

Рассчитываем коэффициент теплопередачи от электролита к воде по формуле:

Определим поверхность теплопередачи:

Определим длину змеевика для охлаждения:

Где dср – (dн+dвн)*0.5=(0.06+0.05)*0.5=0.055м

7.12 РАСЧЕТ ЗМЕЕВИКА ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАГРЕВА

Qнагр – кол-во теплоты, необходимой для нагрева, кДж:

k – коэффициент теплопередачи от пара к раствору,

τ – время разогрева в сек.

Δtср – средняя разность температур пара и раствора, к.

,большая разность емператур пара и р-ра

,меньшая разность температур

Расчет коэффициента теплопередачи от пара к рнаствору через стальную стенку трубой Толиной 5мм. при учете слоев ржавчины со стороны пара и рас-ра толщиной 0,2мм.

;

Где α1 - коэффициент теплопередачи при конденсации пара в трубках:

α=12000

δ – толщина слоя ржавчины, 0,2мм.

λрж – удельная теплопроводность ржавчины, принимаем 1,16 Вт/м(кв.)К

δст – 5мм.

α 2 – коэффициент теплоотдачи от стенки к раствору, определим по формуле:

l – определяющий размер, диаметр трубы0,05м.;

Где С – теплоемкость раствора 4,19кДж/кгК

λр – удельная теплоемкость раствора, принимаем 0,58

μ – вязкость рас-ра 0,8*10^-3Па

g – 9.81? м/с(кв.);

d – диаметр трубы, принимаем 50мм=0,05м;

β – коэффициент объемного разширения, 0,63*10^-3

- кинематическая вязкость, м(кв.)/с

50 – рабочая температура раствора

20 – начальная температура раствора

Расход тепла на разогрев электролита(от 20 до 50):

где Сэл-та – теплоемкость Эл-та;

mэл-та – масса Эл-та;

a(CrO3)=12% C(CrO3)=0.762 кДж/кгК

a(H2O)=88% C(H2O)=4.18 кДж/кгК

Vраб – 1.4м(куб.) ρэл-та – 1150кг/м(куб.)

Расход тепла на нагревание Эл-та:

Расход тепла на нагревание корпуса ванны:

Сст – удельная теплоемкость стали 0,46

mкорп = 335кг.

Определим расход теплоты на нагрев:

Определим поверхность нагрева:

τ – время разогрева 1,5часа

Длина змеевика для нагрева: