Проект отделения выпаривания карбамида цеха производства карбамида (стр. 2 из 2)
Как видим
.Для второго приближения примем Dt1=2,48 град.
Пренебрегая изменением физических свойств конденсата при изменении температуры на 0,48 град, рассчитываем a1:
Получим:
Как видим,
.Расхождение между тепловыми нагрузками не превышает 5%, поэтому расчет коэффициентов a1 и a2 на этом заканчиваем.
Находим теперь коэффициент теплопередачи:
Расчет поверхности теплопередачи
Рассчитаем поверхность теплопередачи выпарного аппарата:
где F- площадь теплообменника, м2; Q -количество передаваемой теплоты, Дж; k - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2К); Dtп - полезная разность температур, К.
3. Блок-схема
4. Таблица идентификаторов
| Идентификаторы переменных | Смысл |
| A1A2KF1ZRiRgLgMgHdt1ELRRpSq1q2RvCiMidtstdt2tptgtkQF | Коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара к стенкеКоэффициент теплоотдачи от стенки к кипящему растворукоэффициент теплопередачиЧислительЗнаменательТеплота конденсации греющего параПлотность конденсатаТеплопроводность конденсатаВязкость конденсатаВысота трубокРазность температур конденсации пара и стенкиСуммарное термическое сопротивлениеТеплопроводность раствораПлотность раствораПлотность параПоверхностное натяжениеУдельные тепловыеНагрузкиТеплота парообразованияТеплоемкость раствораВязкость раствораПерепад температур на стенкеРазность между температурой стенки со стороны раствора и температурой кипения раствораПолезная разность температурТемпература греющего параТемпература раствора в корпусеТепловая нагрузкаПоверхность теплообмена |
5. Решение на ЭВМ
Program Raschet_koefficienta_teploperedachi i poverhnosti teploperedachi viparnogo apparata
Var A1,A2,K,F1,Z,Ri,Rg,Lg,Mg,H,dt1,E,L,R,Rp,S,q1,q2,Rv,R0,Ci,Mi,dtst,dt2,dtp,dtg,dtk, Q,F:real;
Begin
Writeln ('Ввести температуру греющего пара tg=');
Readln (tg);
Writeln ('Ввести температуру раствора в корпусе tk=');
Readln (tk);
Writeln ('Ввести разность температур конденсации пара и стенки dt1=');
Readln (dt1);
Writeln ('Рассчитаем полезную разность температур tp');
tp:=tg-tk;
Writeln ('tp=',tp:3:3);
Writeln ('Ввести теплоту конденсации греющего пара Ri=');
Readln (Ri);
Writeln ('Ввести плотность конденсата Rg=');
Readln (Rg);
Writeln ('Ввести теплопроводность конденсата Lg=');
Readln (Lg);
Writeln (Ввести вязкость конденсата Mg');
Readln (Mg);
Writeln ('Ввести высоту трубок H=');
Readln (H);
Writeln ('Ввести суммарное термическое сопротивление E=');
Readln (E);
Writeln ('Коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара к стенке A1 равен');
A1:=2.04*(exp(0.25*ln((Ri*(exp(2*ln(Rg)))*(exp(3*ln(Lg))))/(Mg*H*dt1))));
q1:=A1*dt1;
dtst:=A1*dt1*E;
dt2:=(tp-dtst-dt1);
Writeln ('A1=',A1:6:2,'q1=',q1:6:2,'dtst=',dtst:3:3,'dt2=',dt2:3:3);
Writeln ('Ввести теплопроводность раствора L=');
Readln (L);
Writeln ('Ввести плотность раствора R=');
Readln (R);
Writeln ('Ввести плотность пара Rp=');
Readln (Rp);
Writeln ('Ввести поверхностное натяжение S=');
Readln (S);
Writeln ('Ввести теплоту парообразования Rv=');
Readln (Rv);
Writeln ('Ввести R0=');
Readln (R0);
Writeln ('Ввести теплоемкость раствора Ci=');
Readln (Ci);
Writeln ('Ввести вязкость раствора Mi=');
Readln (Mi);
Writeln ('Коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящему раствору A2 равен ');
F1:=760*(exp(0.6*ln(q1)))*(exp(1.3*ln(L)))*(exp(0.5*ln(R)))*(exp(0.06*ln(Rp)));
Z:=(exp(0.5*ln(S)))*(exp(0.6*ln(Rv)))*(exp(0.66*ln(R0)))*(exp(0.3*ln(Ci)))* (exp(0.3*ln(Mi)));
A2:=F1/Z;
Writeln ('A2=',A2:6:2);
Writeln ('Проверка равенства удельных тепловых нагрузок');
q2:=A2*dt2;
Writeln ('q1=',q1:6:2,'q2=',q2:6:2);
Writeln ('Расчитаем коэффициент теплопередачи K=');
K:=1/((1/A1)+E+(1/A2));
Writeln('K=',K:6:2);
Writeln ('Введем тепловую нагрузку Q=);
Readln (Q);
Writeln ('Расчитаем поверхность теплообмена');
F:=Q/(K*tp);
Writeln ('F=',F:6:2);
End.
Результат
Turbo Pascal Version 7.0 Copyright (c) 1983,92 Borland International
Ввести температуру греющего пара tg=
143
Ввести температуру раствора в корпусе tk=
132
Ввести разность температур конденсации пара и стенки dt1=
2.48
Рассчитаем полезную разность температур tp
tp=11.00
Ввести теплоту конденсации греющего пара Ri=
2135000
Ввести плотность конденсата Rg=
923
Ввести теплопроводность конденсата Lg=
0.685
Ввести вязкость конденсата Mg
0.000193
Ввести высоту трубок H=
3
Ввести Суммарное термическое сопротивление Е=
0.0003694
Коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара к стенке A1 равен
A1=9163.59q1=22725.71dtst=8.395dt2=0.125
Ввести теплопроводность раствора L=
0.421
Ввести плотность раствора R=
1220
Ввести плотность пара Rp=
2.2
Ввести поверхностное натяжение S=
0.036
Ввести теплоту парообразования Rv=
2170
Ввести R0=
0.579
Ввести теплоемкость раствора Ci=
1344
Ввести вязкость раствора Mi=
0.00258
Коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящему раствору A2 равен
A2=192581.91
Проверка равенства удельных тепловых нагрузок
q1=22725.71q2=24096.09
Рассчитаем коэффициент теплопередачиi K=
K=2067.31
Введем тепловую нагрузку Q1=
921828
Рассчитаем поверхность теплообмена
F= 40.54
6. Литература
1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов. Л.: Химия, 1976. 552с.
2. Основные процессы и аппараты под редакцией Дытнерского Ю.И. М.: Химия, 1991, 496с.
3. Постоянный технологический регламент №71 по производству гранулированного карбамида цеха карбамид-2.
4. Кафаров В.В., Глебов М.Б., Математическое описание основных процессов химических производств. М: Высш. школа, 1991.400с.