|
| |
|
Главная » Публицистика 0 ... 25 26 27 28 29 30 31 ... 137 ТАБЛИЦА 15.22. КОЭФФИЦИЕНТЫ ТЕПЛО- И МАССООТДАЧИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА ПРИ ОБРАБОТКЕ ВОЗДУХА ВОДНЫМ РАСТВОРОМ ХЛОРИСТОГО ЛИТИЯ
Nu = 0,028Re° (15.104) Nu = 0,022Re°- (15.105) a = 7,8(i;p)° (15.106) P = 0,146-10-3(Dp)O- (15.107) cl рвст.2 l,58°;L.(fp)°"r° (15.108) „ Pal - pbl p,i - ppCT. t = l,36°iL(fp)-"" (15.109) e= 1 - laHvpy-V (15.110) Pa2 - Pp«T.2 pal - PpaCT.l = l,02(«p)-2* (15.111) Примечания: I. Уравнения (15.104)-(15.Ill) справедливы в следующих диапазонах изменения переменных: числа Рейнольдса 2500 Re 13000; массовой скорости 4 < (vp) < 12 кг/(см); коэффициента увеличения теплообмена в результате массообмена 1 < < 15; интенсивности орошения 160 < < 400 кг/(ч-м), коэффициента орошения 0,5 < S 5. 2. В качестве определяющего размера принят эквивалентный диаметр щели между мипластовыми пластинами; = AJ/cJ, Af (где Д/ и Дг-разность энтальпий и температур; ср-удельная теплоемкость влажного воздуха). 3. Коэффициенты тепло- и массоотдачи а и Р вычислены соответственно при среднеарифметической разности температур и парциальных давлений. ТАБЛИЦА 15.23. ФОРМУЛЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПЕРЕНОСА, ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕПЛО- И МАССООБМЕНА И КОНЕЧНЫХ ПАРАМЕТГОВ ВОЗДУХА И РАСТВОРА ХЛОРИСТОГО ЛИТИЯ Показатель Формулы, характеризующие явный теплообмен массообмен Коэффициент переноса Коэффициент эффективности тепло-и массообмена Конечные параметры воздуха Конечная температура раствора Примечания: 1. 2. Коэффициент а, аЕ-3,6 G.C2 (tcl - ?pl) + (tc2 - ?p2) 2(Гс1 - fcj) ; (15.112a) (?el-?pl)(2-£) 2, e, 2~e 1 - 0,5 (15.113a) = N(1-0,5E); (15.114a) e=2{\-ejn). (15.115a) /=2-f=i-JV(rei-rpi) X x(l-0,5E); (15.116a) 2 = V+(ci-fpi)(l -e). (15.117a) p2 = ta - {hx - tpi) x(l-£). (15.1176) (ры -ppl) + {Pb2 -Рр2У 2{p,l -Рв2) (15.1126) {p.i -ppi){2-e) 2e (15.1136) 2-е 1 - 0,se e, = n{\ -0,5e); (15.1146) e= 2(1-ejn). (15.1156) Ръ2 = Ръ1 - ipbl -pp) X X (1-0,5); (15.1166) p,>2 ==Pp2+{p,i -PpiXl (15.117b) Формулы справедливы в пределах 0,5 < ejn < I и 0,5 jEJV < 1. связывающий парциальное давление и влагосодержание воздуха, равен 0,65 • 10 " Па ного напора t между воздухом и раствором (2°С Г-< 15°С и в исследованных пределах являются функцией скорости воздуха. В целях получения данных для тепловых расчетов Н.Н. Павлов исследовал тепло- и массообмен между воздухом и раствором хлористого лития в горизонтальной перекрестной камере, заполненной вертикальными миплас-товыми пластинами, по которым в виде пленок стекает раствор. Результаты исследований представлены в табл. 15.22. Вспомогательные производные формулы для инженерных расчетов даны в табл. 15.23. Пользуясь формулами, приведенными в табл. 15.22 и 15.23, можно производить прямые и обратные теплотехнические расчеты процессов осушения воздуха. Числовые значения коэффициентов тепло- и массоотдачи приведены в табл. 15.24. Реконцентрация раствора производится методом воздушной десорбции в аналогичной пленочной контактной камере. Раствор предварительно подогревается в теплообменнике, питаемом водой (80-70 °С). Вследствие подогрева парциальное давление водяных паров над поверхностью раствора становится более высоким, чем парциальное давление паров в воздухе, в результате чего ранее поглощенная влага выпаривается и концентрация хлористого лития восстанавливается. Для расчета процесса десорбции можно использовать уравнения (15.104)-(15.107) и данные табл. 15.24. Через реконцентрационную камеру следует пропускать воздух, удаляемый из кондиционируемых помещений, ибо в большинстве случаев он более сухой, чем наружный воздух. Восстановленный раствор, подаваемый в осушительную камеру, предварительно охлаждается в теплообменном аппарате, питаемом оборотной или охлажденной водой. При всех прочих равных условиях, чем глубже охлаждается восстановленный раствор, тем больший перепад влагосодержания воздуха может быть достигнут в камере осушения. Меняя температуру раствора, можно осуществлять любые желательные процессы обработки воздуха, т. е. все процессы, которые выполняются с помощью воды, и, кроме того, изотермичное, изоэнтальпийное и политропное осушение, а также подогрев при постоянном влагосодержаний. Повышение температуры раствора при его контакте с воздухом в пленочной осушитель- ТАБЛИЦА 15.24. ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ТЕПЛО- И МАССООТДАЧИ ПРИ ОБРАБОТКЕ ВОЗДУХА ВОДНЫМ РАСТВОЮМ ХЛОРИСТОГО ЛИТИЯ В ПЛЕНОЧНОЙ КОНТАКТНОЙ КАМЕРЕ Массовая скорость воздуха в живом сечении камеры, кг/(мс)  P•10 кгДмчкПа)
ной камере авторы рекомендуют принимать равным AfpacT = 2 °С. Тепловой и гидравлический расчеты теплообменников для подогрева и охлаждения раствора аналогичны расчетам водоподогревателей. В ряде производств при применении процесса осушения воздуха раствором хлористого лития с последующим изоэнтальпийным охлаждением циркулирующей водой капитальные затраты снижаются на 20% и расходы электроэнергии-на 45% по сравнению с осушением с помощью холодильных машин. Пример 15.6- (рис. 15.54). В пленочной камере необходимо осушить 10000 кг/ч воздуха, имеющего начальные параметры = 30 °С; <Pi = 50%; = 13,5 г/кг; = 65 кДж/кг и Pi =2,16 кПа, до конечных параметров гг = регенерация  Рис. 15.54. Схема процесса обработки воздуха водным раствором хлористого лития, построенная на /-(-диаграмме = 27°С; ф2 = 30%; fi?2 = 6,8 т/кг; = = 44,8 кДж/кг к Р2 = 1,065 кПа. Начальная концентрация раствора хлористого лития = = 43,4%, начальная и конечная температуры раствора 24 и 26 °С, начальная и конечная температуры охлаждающей оборотной воды 26 и 24 X. Требуется определить площади поверхности контакта в камерах осушения и реконцен-трации, массовые расходы хлористого лития и раствора, а также его конечные концентрации после осушения и реконцентрации. Расчет камеры осушения. Принимаем массовую скорость в живом сечении пленочной контактной камеры up = 6 кгДм • °С); тогда, согласно табл. 15.24, а = 30,42 Вт/(м °С), а р = 0,57 10-Чг/(м2ч-кПа). По диаграмме р - е (см. рис. 15.46) начальной температуре раствора 24 °С и начальной концентрации 43,4% соответствует парциальное давление пара над раствором 0,4 кПа. Если принять конечную концентрацию 43%, то парциальное давление при температуре раствора 26*0 составит 0,53 кПа. По формулам (15.112а) и (15.1126) вычисляем коэффициенты переноса: 2(30 - 27) (30 - 24) + (27 - 26) 2(2,16 - 1,065) = 0,858; = 1. (2,16 - 0,4) + (1,065 - 0,53) По тем же формулам находим требуемую площадь поверхности тепло- и маетообмена с коэффициентом 1,15, учитывающим возможную неполноту смачивания поверхности раствором: l,15GcpN а-3,6 1,15-10000-1 0,858 30,42-3,6 = 90 м; l,15GaiV -- 1.15-10000-0,65-10--1 = 131 м. Принимаем большую площадь поверхности, равную 131 м. Из уравнения теплового баланса находим массовый расход раствора -paci "JMCT 10000(65 - 44,8) =-= 39600 кг/ч, 2,55(26 -24) где Срст находим по рис 15 49 Вычисляем расход хлористого лития Сл = С;,ете = 39600-0,434 = = 17 190 кг/ч. Находим конечный массовый расход раствора после поглощения им водяных паров из воздуха: G„ = <JpecT + AW= GacT + G 1000 = 39600 + 10000-~ = 39667 кг/ч. 1000 Количество поглощенной раствором влаги AW= 39667 - 39600 = 67 кг/ч. Уточняем конечную и среднюю концентрацию хлористого лития: Б, = G-100 17190 39667 17190 100 = 43,33%; 100 = 43,37%. (39 600 -к 39667)/2 Далее определяем число и размеры пленконесущих поверхностей сеток, расстояние между ними и удельный расход раствора на единицу длины орошаемых пластин. При этом Qy не должно выходить за пределы действия формул, приведенных в табл. 15.22. Расчет камеры реконцентрации (см. рис. 15.54). Через камеру реконцентрации пропускаем отработавший осушенный воздух из помещения, имеющий начальные параметры: Ci = 24 °С; ф{ = 46%; dl = 8,5 г/кг; Д = = 46,2 кДж/кг и Fii = 1,145 кПа. Расход воздуха G = 10000 кг/ч. В результате реконцентрации из раствора должно быть выпарено 67 кг/ч влаги, а концентрация раствора должна повыситься на 43,4 - 43,33 = 0,07%. Определяем конечное влагосодержание воздуха после камеры реконцентрации Ай-1000 di = di+- = 67-ЮОО , = 8,5-К = 15,2 г/кг. 10000 0 ... 25 26 27 28 29 30 31 ... 137 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
