Расчёт коэффициента теплоотдачи от поверхности трубки к раствору

Расчёт коэффициента теплоотдачи от поверхности трубки к раствору. amp;#61537;. Расчёт  производят по критериальным уравнениям.

Скорость течения раствора равна: W = So*z/fтр= 20000*6/3600*0,045*1072=0,711 м/с, Где  = 1027 кг/м3 –плотность 10% хлористого натрия при температуре кипения (4, стр. 56); &amp ;#61472;0,339*10-6м2/с - вязкость 10% хлористого натрия при температуре кипения (4, стр. 58). При этой скорости имеем: Re = Wd/ = 0,711*0,021/0,339*10-6 = 4,4*104 Т. о попадаем в развитую турбулентную область.

Nu=0,021Re0,8 Pr-0,43 (Pr / Pr ст)0,25l Критерий Прандтля – характеризует отношение вязкостных и температуропроводных свойств теплоносителя – конденсирующегося водяного пара Pr = /а = 0,339*10-6 / 16,9*10-8=2,01 при температуре кипения 10% хлористого натрия (3, стр. 537), где а – коэффициент теплопроводности (4, стр. 64). Для нагревающихся жидкостей можно принимать (Pr / Pr ст)0,25=1, допуская небольшую погрешность в сторону уменьшения коэффициента теплоотдачи, т. е. в сторону запаса.

Воспользовавшись номограммой для определения критерия Nu (3, стр. 536) Nu= 140. Тогда = Nuводы/d = 140*0,633/0,021 = 4220 Вт/К*м2, Где воды= 0,633 Вт/м*К - теплопроводность 10% NaCl при температуре кипения (4, стр. 61). 5.6.2. Расчёт коэффициента А. А=0,94(&#615 54;rg/H)1/4 При температуре Т=1270С  = 68,6*10-2 Вт/мК  = 935 кг/м3 (3, стр. 512)  = 212*10-6Па*с r = 2194 кДж/кг (3, стр. 524) Н = 4м Тогда А = 8647,8 5.6.3. Расчёт коэффициента теплопередачи К. К = {(К1/3ср1/3/А4/3) + (стс т&am p;#61480;&#6 1537;}-1 ср= 82,70C; ст= 2мм = 0.002м – толщина стенок нагревательных труб; ст= 16,8 Вт/м*К – теплопроводность материала стенки;  = 4220 Вт/К*м2- коэффициент теплоотдачи от поверхности трубки к раствору; А= 8647,8 ; = 4220 Вт/м2 . Воспользуемся итерационным расчётом: К(ст ст &amp ;#61490; = 1- (К/А)4/3 *ср1/3 Пусть Yл = К(ст ст &amp ;#61490; Yп = К(ст ст &amp ;#61490; Построим оба графика в одной системе координат, пересечение этих графиков дает истинное значение К. К Yл Yп 2100 0,748 0,968 2200 0,783 0,962 2300 0,819 0,954 2400 0,854 0,945 2500 0,890 0,936 2600 0,926 0,925 2700 0,961 0,913 2800 0,997 0,899 2900 1,032 0,884 3000 1,068 0,867 Из графиков видно, что К = 2600 Вт/(м2*К). Реальное значение коэффициента теплопередачи в работающем теплообменнике всегда меньше рассчитанного из-за дополнительных термических сопротивлений загрязнений стенок rзагр с обеих сторон.

При этом общее термическое сопротивление в реальном теплообменнике: (1/К)реал = (1/К)расч + rзагр.1 + rзагр.2 Значение термических сопротивлений загрязнений стенок rзагр взяты из (3, стр. 506): rзагр.1= 1,7*10-4м2*К/Вт - для водяного пара, rзагр.2=1,7*10-4м2*К/Вт - для кипящего исходного раствора. (1/К)реал= 1/2600 + 1,7*10-4+1,7*10-4 = 7,2*10-4м2*К/Вт Тогда Креал=1380 Вт/(м2*К). 5.7. Расчёт поверхности теплообмена.

Fор = Q/Kорср = 6,06*106/1380*56,8 = 77м2. 5.8.