Примем, что аппарат обогревается греющим паром давлением 0,12 МПа. При этом давлении температура греющего пара равна tгп =104,8°С, удельная теплота конденсации – rгп =2248480 Дж/кг [4] с.550. Степень сухости пара примем φ =0,95.
Полезная разность температур для аппаратов с вынесенной зоной кипения рассчитывается по [3] формула (30):
где Δ tпер – перегрев раствора, К.
Определим величину перегрева раствора в трубах Δ tпер по [1], формула (4.6):
где св – теплоемкость воды при температуре кипения раствора, Дж/(кг∙К);
М – масса циркулирующего раствора, кг/с;
tн – температура раствора, подаваемого в аппарат, °С;
сн – теплоемкость раствора при начальной температуре, Дж/(кг∙К).
Теплоемкость воды при температуре кипения раствора равна св =4190 Дж/(кг∙К). Т.к. согласно технологической схеме, описанной в разделе 1, исходный раствор подогревается перед подачей в аппарат до температуры кипения в подогревателе, получаем tн = tк. Теплоемкость раствора с начальной концентрацией при температуре кипения равна сн =3708,2 Дж/(кг∙К). Вязкость раствора
μ=8,038∙10–4 Па∙с [5].
|
|
Масса циркулирующего раствора равна:
где Qн – производительность циркуляционного насоса, м3/с.
Принимаем к использованию циркуляционный насос марки ОХГ-630, для которого Qн =0,300 м3/с [1].
Скорость циркуляции раствора в трубах аппарата рассчитаем по формуле:
где S – сечение потока в аппарате, м2.
Сечение потока в аппарате рассчитывается по формуле:
Скорость циркуляции раствора в трубах аппарата:
По формуле получим:
Подставим численные значения в формулу и определим перегрев раствора:
По формуле определим полезную разность температур: