Определение полезной разности температур

Примем, что аппарат обогревается греющим паром давлением 0,12 МПа. При этом давлении температура греющего пара равна t_гп =104,8°С, удельная теплота конденсации – r_гп =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 t_пер – перегрев раствора, К.

Определим величину перегрева раствора в трубах Δ t_пер по [1], формула (4.6):

где с_в – теплоемкость воды при температуре кипения раствора, Дж/(кг∙К);

М – масса циркулирующего раствора, кг/с;

t_н – температура раствора, подаваемого в аппарат, °С;

с_н – теплоемкость раствора при начальной температуре, Дж/(кг∙К).

Теплоемкость воды при температуре кипения раствора равна с_в =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 t_н = t_к. Теплоемкость раствора с начальной концентрацией при температуре кипения равна с_н =3708,2 Дж/(кг∙К). Вязкость раствора
μ=8,038∙10^–4 Па∙с [5].

Масса циркулирующего раствора равна:

где Q_н – производительность циркуляционного насоса, м³/с.

Принимаем к использованию циркуляционный насос марки ОХГ-630, для которого Q_н =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: