Толщина труб 2,0 мм, материал – нержавеющая сталь; λст = 17,5 Вт/(м ∙ К). Сумма термических сопротивлений стенки и загрязнений (термическим сопротивлением со стороны греющего пара можно пренебречь) равна:
м2 ∙ К/Вт
Тогда
Примем второе значение q2 = 20000 Вт/м2 получим:
Третье, уточнённое значение q3, определим в точке пересечения с осью абсцисс хорды, проведённой из точки 1 в точку 2 на графике зависимости f(q) от q:
(40)
Получим
Вт/м2
Такую точность определения корня уравнения (34) можно считать достаточной, и q = 20235,4 Вт/м2 можно считать истинной удельной тепловой нагрузкой. Тогда требуемая поверхность составит:
м2
В выбранном теплообменнике запас поверхности составит:
%
Масса аппарата: М1 = 3950 кг (см. Приложение 4).
Вариант 2. рассчитаем также теплообменник с высотой труб 6,0 м, диаметром кожуха 600 мм и номинальной поверхностью 126 м2.
Для этого уточним значение коэффициента В:
Пусть Вт/м2.
Тогда
Пусть q2 = 25000 Вт/м2.
Тогда
Получим
Вт/м2
Требуемая поверхность: м2
В выбранном теплообменнике запас поверхности составляет:
%
Масса аппарата: М2 = 3130 кг (см. Приложение 4).
У последнего аппарата масса значительно меньше, поэтому выбираем его.
Критическую удельную тепловую нагрузку, при которой пузырьковое кипение переходит в плёночное, а коэффициент теплоотдачи принимает максимальное значение, можно оценить по формуле, справедливой для кипения в большом объёме:
(41)
кВт/м2
Следовательно, в рассчитанных аппаратах режим кипения будет пузырьковым. Коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи в выбранном варианте соответственно равны:
Вт/(м2 ∙ К)
Вт/(м2 ∙ К)
Вт/(м2 ∙ К)
Таким образом, был выбран теплообменник-испаритель со следующими характеристиками [1]:
Таблица 18 Характеристики теплообменника-испарителя
Диаметр кожуха, мм |
Диаметр труб, мм |
Общее число труб, шт |
Поверхность теплообмена (в м3) при длине труб 6,0 м |
Масса, кг |
600 |
25×2 |
334 |
126 |
3130 |
Получение биогаза
В мировой практике газоснабжения накоплен достаточный
опыт использования возобновляемых источников энергии, в том числе
энергии биомассы. Наиболее перспективным газообразным топливом являетс ...
Определение целлюлозы и холоцеллюлозы
Определение целлюлозы в древесине необходимо
для оценки выхода технической целлюлозы из древесины и другого растительного
сырья при варке, а также для исследований изменений в древесине при ...
Насыщенные альдегиды и кетоны
Альдегиды
и кетоны относятся к карбонильным соединениям (содержат группу >С=О) Они
имеют общую формулу:
для
альдегидов R1=H.
Изомерия
кетонов связана со строением радикалов и с п ...