Процессы и аппараты химической технологии
В первом приближении:
.
II. Второе приближение.
Рассчитываем по первому приближению
:
,
тогда
.
Величину
определяем, принимая
при
:
.
Затем выполняем аналогичный расчет (см. строку II в табл. 3.3).
Расхождение
и
по второму расчету:
.
III. Третье приближение.
Рассчитываем по второму приближению
:
,
тогда
.
Величину
определяем, принимая
при
:
.
Затем выполняем аналогичный расчет (см. строку III в табл. 3.3).
Расхождение
и
по третьему расчету:
.
По результатам расчетов второго и третьего приближения строим график
. Полагая что при малых изменениях температуры поверхностные плотности
и
линейно зависят от
, графически определяем
Графическая зависимость
IV. Проверочный расчет (см. табл. 3.3).
Расчеты аналогичны расчетам первого приближения.
Расхождение
и
:
По данным последнего приближения определяем коэффициент теплопередачи:
.
Площадь поверхности теплопередачи:
.
По (Таблице 2.2 стр. 16) принимаем аппарат Тип 1, Исполнение 2, группа А (С выносной греющей камерой и кипением в трубах), с площадью поверхности теплопередачи 132
(действительная), Трубы 38 х 2 мм, длинной Н = 4000 мм , т.е. с запасом
.
3.5 Полный тепловой расчет подогревателя начального раствора
3.5.1 Ориентировочный расчет теплообменного аппарата для подогрева раствора
перед подачей в выпарной аппарат
Таблица 3.4 - Основные данные для расчета подогревателя
|
Раствор хлорида аммония |
Греющий пар | |||
|
|
|
|
|
|
|
12 |
23 |
92,0 |
142,9 |
4,03 |
Значение усредненной по всей теплообменной поверхности разности температур рассчитывается по формуле:
; (3.22)
при этом
;
.
Получаем
.
Средняя температура раствора
:
,
где
- среднее арифметическое значение температуры теплоносителя, которое изменяется на меньшую величину (в данном случае температура конденсации греющего пара);
.
Расход раствора
:
.
Расход теплоты на нагрев раствора:
, (3.23)
где
- удельная теплоемкость раствора, рассчитанная по формуле 2.11, при
и
% масс.
По формуле 3.12 удельная теплоемкость воды при
равна:
.
Тогда по формуле 3.11 получаем:
Расход теплоты на нагрев раствора по формуле 3.23 равен:
.
Расход греющего пара:
Принимая по (/1/, табл. 4.8 стр. 172) ориентировочный коэффициент теплопередачи
, (аппарат со свободной циркуляцией, передача тепла от конденсирующегося пара к воде), рассчитываем ориентировочную поверхность теплопередачи:
