Điểm bằng số : Điểm bằng chữ
4.2 Nhiệt tải riêng phía hơi ngưng:
q1=α1. ∆t1=7378,51.5,2=38373,46(W/m2)
Hệ số cấp nhiệt của nước khi cô đặc theo nồng độ của dung dịch:
αn=0,145.P0,5. ∆ t2,33 (công thức V.91, trang 26 [2])
Với P=P o=0,62 6at=63429,45(N/m2) Chọn tv2=100,21℃
∆t=∆t2=tv2– tsdm(Ptb)=100,21–91,46=8,75℃
αn=0,145. 63429,450,5.8,752,33=5719,95 (W¿m2K)
Xem nồng độ trong CaCl2 dung dịch là xc = 38%, Phần mol của dung dịch NaNO3: a = xc M a l2 xc M a l2+ 1−x MH2O = 0,38 111 0,38 111+ 1−0,38 18 = 0,09
Khối lượng mol của hỗn hợp lỏng:
M = a.M a l2 + (1 – a).MH2O = 0,09.111 + (1 – 0,09).18 = 26,37 (đvC)
4.2.1 Hệ số dẫn nhiệt của dung dịch ở tsdd(Ptb):
λdd = A.Cdd.ρdd.3
√ρdd
M ,(W/mK) (công thức I.32 trang 123, [1])
Với A là hệ số phụ thuộc vào mức độ liên kết của chất lỏng. Đối với dung dịch CaCl2, A = 3,58.10-8
M: khối lượng mol
dd= c=2862,346 (J/kg.K) – nhiệt dung riêng của dung dịch ở tsdd(Ptb)
ρdd=1322,72 (kg/m3) – khối lượng riêng của dung dịch ở tsdd(Ptb) (tra [1], bảng I.32 trang 38 ở nhiệt độ 100℃ )
λdd=3,58. 10−8.2862,346.1322,72.√3 1322,7226,37 =0,499(W/m. K)
4.2.2 Hệ số cấp nhiệt của dung dịch:
α2=αn.(λdd λdm)0,565.[( ρdd ρdm)2. dd dm .µdm µdd]0,435
(cơng thức VI.27 trang 71, [2])
Với λdm = 0,585 (W/m.K) – hệ số dẫn nhiệt của dung môi ở tsdm(Ptb) (tra bảng I.129 trang 133, [1])
Cdm = 4217 (J/kg.K) – nhiệt dung riêng của nước ở tsdm(Ptb) (tra bảng I.149 trang 168, [1])
ρdm = 964,34 (kg/m3) – khối lượng riêng của nước ở ở tsdm(Ptb) (tra bảng I.5 trang 12, [1])
Ta có:
tμ1−tμ2
θμ1−θμ2=K=const (cơng thức I.17, trang 85, [1])
Trong đó: tμ1,tμ2 là nhiệt độ mà tại đó chất lỏng có độ nhớt tương ứng với μ1, μ2
θμ1,θμ2 nhiệt độ chất lỏng chất chuẩn μ1, μ2
Với dung dịch CaCl2 15% có độ nhớt theo bảng I.107, trang 101,[1] ta có:
tμ1=10℃ ⇒μdd1=1.87.10−3
(N . s/m2
)
tμ2=20℃ ⇒μdd2=1.52.10−3(N . s/m2)
Chọn nước làm chất lỏng chuẩn theo bảng I.102, trang 94, [1] μn cướ=1,87. 10−3(N . s/m2)⟹θμ1=0℃
tμ1−tμ2
θμ1−θμ2=
10−20 0−4,98=2,01
Với dung dịch CaCl2 38% có tsdd(Ptb)=100℃ ⟹μ a l2tại nhiệt độ này
100−20
θμ1−4,89=2,01⟹θμ1=44,69(℃ )
μn cướ (44,69℃ )=0,6024. 10−3
(N . s/m2) (tra bảng I.102 trang 94, [1])
Vậy μn cướ (44,69℃ ) bằng độ nhớt dung dịch CaCl2 tại tsdd(Ptb)=100℃ :
μdd=0,6024.10−3(N . s/m2)
dm = 0,3114.10-3 N.s/m2 – độ nhớt của nước ở tsdm(Ptb) (tra bảng I.102 trang 94, [1])
α2=5719,95.(0,4990,585)0,565.[(1322,72964,34 )2.2862,346
4217 .
0,3114.10−3 0,6024. 10−3]0,435
= 4340,2 (W/m2.K)
4.2.3 Nhiệt tải riêng phía dung dịch:
q2=α2. ∆t2=4340,2.8,75=37976,79 (W/m2) Sai số tương đối của q2 so với q1:
δ q=|q1−q2|
q1 =
|38373,46−37976,79|
38373,46 .100=1,03 %
Sai số chấp nhận được. Vậy các thông số đã chọn phù hợp.
4.2.4 Nhiệt tải riêng trung bình:
qtb=q1+q2 2 = 38373,46+37976,79 2 =38175,13(W/m2) 4.3 Tổng trở vách: Σrv = r1 + δλ + r2, m2.K/W
Trong đó: r1 là nhiệt trở phía hơi nước do vách ngồi của ống có màng mỏng nước ngưng (tra [4], bảng 31, trang 29)
r2=0,387.10−3 (m2.K/W) (tra [2], bảng V.1, trang 4) δ là bề dày ống truyền nhiệt, δ = 2 mm = 0,001 m
λ là hệ số dẫn nhiệt của ống (tra bảng XII.7,[2] trang 313, với ống được làm bằng thép không gỉ OX18H10T), λ=16,3W/(m. K)
Σrv = 0,3448.10-3 + 0,00216,3 + 0,387.10-3 = 0,8545.10-3 (m2.K/W)