Проектирование ТЭЦ

     

. 

Для решения  этого уравнения необходимо определить физические свойства раствора KOH:

     а) Определим коэффициент теплопроводности раствора, [5.3].

     Коэффициент теплопроводности водного раствора при температуре  определяется по формуле

     

,

где и - коэффициенты теплопроводности раствора и воды.

     Коэффициент теплопроводности раствора при 20⁰С и при различных концентрациях приведён в [5.9]. 

     Первый  корпус

      , ,

     Коэффициент теплопроводности воды при этой температуре [5.3] , а при 20⁰С . 

     Тогда

       

     Второй  корпус

      , ,

     Коэффициент теплопроводности воды при этой температуре [5.3] , а при 20⁰С .

     Тогда

      . 

     Третий  корпус

      , ,

     Коэффициент теплопроводности воды при этой температуре [5.3] , а при 20⁰С .

     Тогда

      . 

     б) Определим вязкость раствора, [5.3].

Для нахождения динамического коэффициента вязкости по динамическому коэффициенту эталонного вещества может быть применено правило линейности однозначных химико-технологических функций, установленное К. Ф. Павловым. На основании этого правила получаем

,

где и - температуры жидкости;

 и  - температуры эталонного вещества, при которых его динамические коэффициенты вязкости равны соответствующим динамическим коэффициентам вязкости жидкости.  

     Первый  корпус

     В качестве эталонной жидкости используем глицерин. Из [5.9] известны вязкости KOH при и .

      ,

     Температура глицерина при этих же значениях  вязкости ,

     

     Далее находим температуру глицерина, при которой его динамический коэффициент вязкости KOH при 156,7⁰С из уравнения

      , .

     При этой температуре находим  для глицерина [5.3], . Следовательно, динамический коэффициент вязкости KOH при температуре 156,7⁰C равен . 

     Второй  корпус

      ,

     Температура глицерина при этих же значениях  вязкости ,

     

     Далее находим температуру глицерина, при которой его динамический коэффициент вязкости KOH при 134,3⁰С из уравнения

      , .

     При этой температуре находим  для глицерина [5.3], . Следовательно, динамический коэффициент вязкости KOH при температуре 137,2⁰C равен . 

     Третий  корпус

      ,

     Температура глицерина при этих же значениях вязкости ,

     

       

     Далее находим температуру глицерина, при которой его динамический коэффициент вязкости KOH при 86,1 из уравнения

      , .

     При этой температуре находим для глицерина [5.3], . Следовательно, динамический коэффициент вязкости KOH при температуре 103,5 равен . 

     в) Определим коэффициент поверхностного натяжения раствора.

     Из  [5.9] известны значения для раствора KOH при различных концентрациях и температуре 30⁰С. А из [5.2] известно значение при температуре 20⁰С и концентрации 5%. Экстраполируя значение поверхностного натяжения по температуре и концентрации, определим ориентировочное значение для каждого корпуса: 
 

      ;

      ;

      . 

     Физические  свойства раствора KOH в условиях кипения сведены в таблицу. 

     Таблица 3.2.7

     Физические  свойства кипящих растворов KOH и их паров

 

     Используя данные табл. 3.2.7 находим

     Проверим  правильность первого приближения  по равенству удельных тепловых нагрузок:

     Для второго приближения принимаем 

;

 [5.3];

[5.3];

[5.3];

[5.5].

.

Тогда

Находим

. 

     Далее рассчитаем коэффициент теплопередачи  для второго корпуса . Для этого найдём:

;

 [5.3];

[5.3];

[5.3];

[5.5].

.

Тогда

 

 

     Далее рассчитаем коэффициент теплопередачи  для третьего корпуса  . Для этого найдём:

;

 [5.3];

[5.3];

[5.3];

[5.5].

.

Тогда 

 

 

 

 

3.2.8 Распределение полезной  нагрузки по корпусам

     Полезные  разности температур в корпусах установки  находим из условия равенства  из поверхностей теплопередачи:

     

,

где - соответственно полезная разность температур, тепловая нагрузка, коэффициент теплопередачи для j-го корпуса.

      ;

     

     

     Проверим  полезную (общую) разность температур установки:

     

.

     Теперь  рассчитаем поверхность теплопередачи  выпарных аппаратов:

     

      ;

      ;

      .

     Рассчитанные  площади выпарных аппаратов отличаются от предварительно выбранных, поэтому перезадаёмся площадью выпарных аппаратов:

      , .

     Сравнение распределительных из условий равенства  поверхностей теплопередачи и предварительно рассчитанных значений полезных разностей  температур представлено ниже:

     Таблица 3.2.8 

 

     Как видно, полезные разности температур, рассчитанные из условия равного перепада давления в корпусах и найденные в первом приближении из условия равенства поверхностей теплопередачи в корпусах, существенно различаются. Поэтому необходимо заново перераспределить температуры (давления) между корпусами. В основу этого перераспределения температур, найденные из условия равенства поверхностей теплопередачи аппаратов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     3.2.9. Уточнённый расчёт  поверхности теплопередачи

     Второе  приближение.

     Таблица 3.2.9.1

     Параметры растворов и паров по корпусам после перераспределения температур