3.8 Расчет коэффициентов теплопередачи

Коэффициент теплопередачи для первого корпуса определяют по уравнению аддитивности термических сопротивлений:

.

Примем, что суммарное термическое сопротивление равно термическому сопротивлению стенки и накипи . Термическое сопротивление загрязнений со стороны пара не учитываем. Получим:

= 0,002 ? 25,1 + 0,0005 ? 2 = 3,3·10-4 м2·К ?Вт.

Коэффициент теплоотдачи от конденсирующегося пара к стенке равен:

.

где r1 - теплота конденсации греющего пара, Дж ?кг; по табл. LVII [1] по РГП1 = 2,3544 кг·с ?см2 r1 = 3682,74 кДж ?кг;

- соответственно плотность (кг?м3), теплопроводность Вт ?(м·К), вязкость (Па·с) конденсата при средней температуре пленки tпл = tгп1 - t1 ?2, где t1 - разность температур конденсации пара и стенки, град. tпл= 125 - 2 ?2=124 0С.

=934,8 кг ?м3; =68, 6·102 Вт ?м·к; =0,2234·10-3 Па·с. [табл. XXXIX, 1].

Расчет ведут методом последовательных приближений. В первом приближении примем t1=2 град. Тогда

Вт ?(м2·к).

Для установившегося процесса передачи тепла справедливо уравнение

,

где q - удельная тепловая нагрузка, Вт ?м2; - перепад температур на стенке, град; - разность между температурой стенки со стороны раствора и температурой кипения раствора, град.

Отсюда

град.

Тогда

град.

Коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящему раствору:

.

Подставив численные значения, получим:

Физические свойства кипящего томатного сока приведены ниже:

Проверим правильность первого приближения по равенству удельных тепловых нагрузок:

Вт?м2;

Вт?м2.

Как видим, .

Находим К1:

Вт ?(м2·к).

Далее рассчитываем коэффициент теплопередачи для второго корпуса К2. для этого найдем:

Вт ?(м2·к).

град.

град.

Проверим правильность первого приближения по равенству удельных тепловых нагрузок:

Вт?м2;

Вт?м2.

Как видим, .

Определим К2:

Вт ?(м2·к).