2017-11-01
1098
Коэффициент теплопередачи рассчитываем, исходя из того, что при установившемся процессе передачи тепла справедливо равенство:
Коэффициент теплопередачи К в [Вт/(м2 К)] можно рассчитать по уравнению:
,
где q – удельная тепловая нагрузка, Вт/м2; q = Q / F;
и 
– коэффициенты теплоотдачи от конденсирующегося пара к стенке и от стенки к кипящему раствору соответственно, Вт/(м2∙К);
– сумма термических сопротивлений стенки загрязнений и накипи, (м2∙К/Вт);
– разность температур между греющим паром и стенкой со стороны пара в первом корпусе, ºС;
– перепад температур на стенке, ºС;
– разность между температурой стенки со стороны раствора и температурой кипения раствора, °С.
Первый корпус.
Коэффициент теплоотдачи рассчитываем по уравнению:
где 
– теплота конденсации греющего пара, Дж/кг;
– разность температур конденсата пара и стенки, ºС;
– соответственно плотность, кг/м3, теплопроводностьВт/(м∙К)и вязкость конденсата, Па∙с, при средней температуре плёнки:
Первоначально принимаем 
tпл= tг-Δt1/2=174,93-1,5/2=173,93ºС.
Значения физических величин конденсата берём при t пл = 173,93 ºС.
ρж1=927,53 кг/м3
λж1=68,3∙10-2Вт/(м∙К)
µж1=198,92∙10-6Па∙с [2; с.537]
Вт/(м2∙К)
°C
°C
Коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящему раствору 
в условиях его естественной циркуляции для пузырькового режима в вертикальных трубах равен:
,
Где ρп1=1,878 кг/м3– плотность греющего пара в первом корпусе [2, c.549], ρ1=1031,75 кг/м3 – плотность раствора при начальной концентрации, ρ0=0,579кг/м3 – плотность пара при атмосферном давлении; 
– соответственно, теплопроводность, поверхностное натяжение, теплоемкость и вязкость раствора в первом корпусе.
Отсюда А=780∙0,018=14,04
Проверим правильность первого приближения по равенству удельных тепловых нагрузок:
Как видим 
Для второго приближения примем 
°C
°C
Очевидно, что 
Для определения строим графическую зависимость тепловой нагрузки q от разности температур между паром и стенкой и определяем = 2,13 ºС.
Рис. 6. Графическая зависимость тепловой нагрузки q от разности температур между паром и стенкой.
Проверим:
= 2,13 ºС.
°C
°C
Как видим 
Рассчитываем коэффициент теплопередачи К 1 в первом корпусе:
792,14 Вт/(м2∙К)
Коэффициент теплопередачи для второго корпуса К 2 и третьего К 3 можно рассчитывать так же, как и коэффициент К1 или с достаточной точностью воспользоваться соотношением коэффициентов, полученных из практики ведения процессов выпаривания.Эти соотношения варьируются в широких пределах:
К1 : К2 : К3 = 1:(0,85 
0,5) (0,7 0,3)
Поскольку – Сa(NO3)2 –соль, соотношение коэффициентов принимаем по верхним пределам.
К1 : К2 : К3 = 1: 0,85: 0,7
К2 = К1 
0,85 = 792,14 0,85 =673,32 Вт/(м2∙К)
К3 = К1 0,7 = 554,5 Вт/(м2∙К)
