Распределение полезной разности температур по ступеням

Определение коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи

Коэффициент теплопередачи К для поверхности теплообмена выпарного аппарата определяется по формуле (3.15), в соответствии с методикой, изложенной в 3.1.3.

 

Распределение полезной разности температур по ступеням можно произвести по одному из трех вариантов.

 

1. Площадь поверхности нагрева во всех аппаратах должна быть одинаковой:

 

.

 

При этом

,

 

…. (3.37)

 

 

Для любой ступени МВУ полезная разность температур может быть найдена по формуле

, (3.38)

 

В случае равенства тепловых нагрузок, т.е. если Q1=Q2=…=Qn, имеем

 

, (3.39)

2. Суммарная площадь поверхности нагрева всех ступеней МВУ должна быть минимальной:

 

. (3.40)

 

Такое решение может быть получено исходя из следующих соображений. Суммарная площадь поверхности нагрева в двухступенчатой установке может быть выражена как

 

. (3.41)

 

 

Заменим , использую формулу суммарной полезной разности температур :

,

тогда

 

. (3.42)

 

, (3.43)

 

т.е. суммарная полезная разность температур распределяется по ступеням пропорционально квадратным корням из отношений тепловых нагрузок к коэффициентам теплопередачи.

При одинаковых тепловых нагрузках в ступенях

 

. (3.44)

 

3. Наиболее желателен при проектировании выпарной установки вариант, когда суммарная площадь поверхности нагрева минимальна и поверхности каждой ступени одинаковы, т.е.

 

 

и

.

 

 

Сопоставив равенства (3.37) и (3.42), можно сделать вывод, что они возможны только в случае, если подкоренное выражение равно единице, т.е. когда

. (3.45)

 

Определение площади поверхности теплопередачи выпарных аппаратов выполняют по уравнению

 

.

 

По рассчитанным площадям поверхностей теплопередачи выбираются выпарные аппараты по ГОСТ 11971-81.

 

Заключение

Обобщить изученные вопросы. Подвести итоги лекции. Ответить на вопросы.

Выдать задание для самостоятельного изучения – изучить материал лекции по конспекту, рекомендуемую литературу.

 

 

Задание для самостоятельного обучения:

1. Выпарные и кристаллизационные установки: Учеб. пособие / Конахин А.М., Конахина И.А. и др. - Казань: Казан. гос. энерг. ун-т, 2006. [46-82]

2. Тепломассообмен: Учебное пособие для вузов / Ф.Ф. Цветков, Б.А. Григорьев. - 3-е издание. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. [235-350].

 

Кандидат технических наук,

доцент Е.Е.Костылева