Вт/м2

Как видим, q’ ≈ q”. Если расхождение между тепловыми нагрузками не превышает 3%, на этом расчёт коэффициентов α1 и α2 заканчивают. Находим К1:

Вт/(м2∙К)

Далее рассчитываем коэффициент теплопередачи для второго корпуса К2. Примем в первом приближении Δt1 = 2,0 град. Для определения К2 найдём:

Вт/(м2∙К)

град

град

Вт/(м2∙К)

Вт/м2

Вт/м2

Как видим, q’ ≠ q”. Для второго приближения примем Δt1 =1,5 град.

Вт/(м2∙К)

Тогда получим:

град

град

Вт/(м2∙К)

Вт/м2

Вт/м2

Как видим, q’ ≈ q”. Так как расхождение между тепловыми нагрузками не превышает 3%, на этом расчёт коэффициентов α1 и α2 заканчиваем и находим К2:

Вт/(м2∙К)

Рассчитаем теперь коэффициент теплопередачи для третьего корпуса К3. Примем в первом приближении Δt1 = 2,0 град.

Вт/(м2∙К)

град

град

Вт/(м2∙К)

Вт/м2

Вт/м2

Как видим, q’ ≠ q”. Для второго приближения примем Δt1 = 6,0 град.

Вт/(м2∙К)

Тогда получим:

град

град

Вт/(м2∙К)

Вт/м2

Вт/м2

Очевидно, что q’ ≠ q”. Для расчёта в третьем приближении строим графическую зависимость удельной тепловой нагрузки q от разности температур между паром и стенкой (рис. 3) и определяем Δt1.

Рис. 3. График зависимости удельной тепловой нагрузки q от разности температур Δt1.

Согласно графику можно определить Δt1 = 5,6 град. Отсюда получим:

Вт/(м2∙К)

град

град

Вт/(м2∙К)

Вт/м2

Вт/м2

Как видим, q’ ≈ q”. Так как расхождение между тепловыми нагрузками не превышает 3%, на этом расчёт коэффициентов α1 и α2 заканчиваем и находим К3:

Вт/(м2∙К)

1.7 Распределение полезной разности температур

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

(21)

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

град

град

Проверим общую полезную разность температур установки:

град

Теперь рассчитаем поверхность теплопередачи выпарных аппаратов по формуле (1):

м2

м2

м2

Найденные значения мало отличаются от ориентировочно определённой ранее поверхности Fор. Поэтому в последующих приближениях нет необходимости вносить коррективы на изменение конструктивных размеров аппаратов (высоты, диаметра и числа труб). Сравнение распределённых из условия равенства поверхностей теплопередачи и предварительно рассчитанных значений полезных разностей температур представлено в таблице 4:

Таблица 4 Сравнение распределенных и предварительно рассчитанных значений полезных разностей температур

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 установки. В основу этого перераспределения температур (давлений) должны быть положены полезные разности температур, найденные из условия равенства поверхностей теплопередачи аппаратов.

1.8 Уточнённый расчёт поверхности теплопередачи