Определите площадь поверхности теплопередачи для выпарного аппарата для выпаривания 1500 кг/ч CaCl2 от 10 до 30% (мас.). Давление греющего п...
Условие:
Определите площадь поверхности теплопередачи для выпарного аппарата для выпаривания 1500 кг/ч CaCl2 от 10 до 30% (мас.). Давление греющего пара 0.3 мПа , вакуум в барометрическом конденсаторе 74,6 кПа. Раствор в выпарной аппарат подается при tкип. Длину глеющих труб принять 2,5 м. Коэффициент теплоотдачи в выпарном аппарате составляет 940 Вт/(м2К), потери теплоты 5%
Решение:
Для определения площади поверхности теплопередачи в выпарном аппарате, мы можем использовать уравнение теплового баланса:
Q = U * A * ΔT
где: Q - количество тепла, передаваемого через поверхность (в Вт) U - коэффициент теплоотдачи (в Вт/(м^2К)) A - площадь поверхности теплопередачи (в м^2) ΔT - разница температур между греющим паром и раствором (в К)
Для начала, нам нужно определить количество тепла, передаваемого через поверхность. Мы можем использовать следующую формулу:
Q = m * Cp * ΔT
где: m - масса раствора, который нужно выпарить (в кг) Cp - удельная теплоемкость раствора (в Дж/(кг·К)) ΔT - разница температур между начальной и конечной температурой раствора (в К)
Для раствора CaCl2, удельная теплоемкость Cp составляет около 4,18 кДж/(кг·К).
Теперь мы можем рассчитать количество тепла, передаваемого через поверхность:
Q = 1500 кг/ч * 4,18 кДж/(кг·К) * (30% - 10%) * 1000 / 3600 с/ч = 174,17 кВт
Далее, мы можем рассчитать разницу температур ΔT:
ΔT = (30% - 10%) * (100 - 10) = 20% * 90 = 18 К
Теперь мы можем использовать уравнение теплового баланса для определения площади поверхности теплопередачи:
174,17 кВт = 940 Вт/(м^2·К) * A * 18 К
A = 174,17 кВт / (940 Вт/(м^2·К) * 18 К) ≈ 10,1 м^2
Таким образом, площадь поверхности теплопередачи для выпарного аппарата составляет около 10,1 м^2.
