Теплонспользующие установки промышленных предприятий

Приближенные методы расчета пленочных оросителей

Для экспресс-расчетов в инженерной практике. эффективно используются приближенные методы. Целесообразно остановиться на двух наиболее распространенных методах при­ближенного расчета оросителей башенных и вентиляторных градирен.

Метод Л. Д. Бермана (7) исходит из балансовых соотношений в бесконечно малом элементе объема пленки жидкости. Количество тепла, отданное с поверхности элемента жидкости, можно представить в виде

Л? = т. (// — Г)(Юж + Срж/^0ж> (13.3])

Или сЮ. = а (/, — 0) й?/ + / „ЛЗж, (13.32)

Т. е. как сумму количеств тепла, перенесенных конвекцией и испарением количества жидкости йЮж. Перенос массы вещества - пропорционален разности концентраций (паросодержаний) на гра­нице фаз и в ядре газового потока: <10ж = рх{х" — х)й/. Под­ставляя выражение для сЮ* в уравнение (13.32), после преобра­зований получаем

СК} = рк(Г — £) е(/, (13.33)

Где Г — энтальпия насыщенного воздуха; / — энтальпия основной массы влажного воздуха. Выполнив интегрирование по поверх­ности оросителя, запишем

Рор

(3 = ^1 (Г - /)# = Э*Д*срЛ>р. (13.34)

Поверхность фазового взаимодействия потоков в аппаратах определить практически невозможно, поэтому эмпирические уравнения, описывающие механизм массопереноса, относят к объему зоны фазового взаимодействия. Для случая ороси­телей таковым будет объем оросителя. Поскольку количество тепла, воспринятое воздухом, равно количеству тепла, потерян­ного водой, то выражение (13.34) с учетом изложенного пред­ставим в виде

<2 = ОжСрж (Л — *г) = (13.35)

Где объемный коэффициент массоотдачи определяется из уравне­ния (13.23); среднелогарифмическая разность энтальпий М. а воз­духа при противотоке (рис. 13.5)

Здесь (А — /2) — разность энтальпий насыщенного воздуха на пленке воды и в ядре воздушного потока на стороне входа воды; —*',)— разность энтальпий на выходе воды;

I! -1- »2 — 2Гт

(13.37)

Где Сп — энтальпия насыщенного воздуха при — + ^г)/2. Так

Кач линия СВ на рис. 13.5 прямая, то

М

(13.38)

Рис. 13.5. Диаграмма охлаждения воды Рис. 13.6. Поправочный коэффициент К

подпись: 
рис. 13.5. диаграмма охлаждения воды рис. 13.6. поправочный коэффициент к
12 — 11 “Ь ^ж> где X = 0„/<Зж — удельный расход воздуха, кг/кг

N

К

0,91

0,96

0,93

0,91

10

20 30

40 ф

Объем оросителя получим из уравнения (13.35)]

^жс’рж (;1 ~ (г)

(13.39)

подпись: (13.39)

Ор

подпись: орV,

XV ср

Коэффициент /Сэ определяется по графику (рис. 13.6). Площадь оросителя при заданной высоте оросителя

/,Р = Кор/Лор. (13.40)

Объемный коэффициент массоотдачи [1ХЬ рассчитывается по заданным плотности орошения ц и массовой скорости воздуха шрв, поэтому после определения площади оросителя необходимо рассчитать

°ж °в

Ц - —, ^рв = р~-

Ор ор

Пели найденные значения £/ и дорв будут отличаться от заданных при определении,0гг - больше допустимого, расчет следует повторить.

Рекомендуется выбирать относительный расход воздуха X в зависимости от температурного перепада по Боде Д/ и относи­тельной влажности воздуха на выходе из градирни <р2 (табл. 13.6).

92

5

10

15

20

25

1,0

0,3—0,7

0.6—1.0

1,1-1,5

1,8—2.2

2.6—3,0

0.9

0,6—1,0

1,0—1,3

1,9—2,3

2,7—3,1

3,7—4,0

0.8

1,0—1,5

2,0—2,5

3,2—3,5

4,4—4.6

6,0—6,2

0,7

2,2—2,9

4,5—5,1

7,1-7.6

9.4—9.6

12,2—12.4

Метод В. А. Гладкова [15.43] построен на совместном реше­нии системы уравнений:

А) баланса тепла, разрешенного относительно высоты оро­сителя,

Н°° = (13,41)

Б) массопереноса в форме

Р™ = А (1)- (13.25)

(значения коэффициентов А, т приведены в табл. 13.2 для раз­личных типов оросителей);

В) среднелогарифмической разности энтальпий

= К '2)_ (‘2 ‘О (13.36)

'| — — 8»

2.3 1н -!-- -

*2 — <1 — Ы"

Г) энтальпии воздуха на выходе из оросителя

^2= й Н ^ £/>ж! (13.38)

Д) относительного расхода воздуха

X = <3В/С? Ж. (13.42)

Решив указанную систему уравнений относительно X, авторы получили уравнение вида

= уЧх-К‘ <13'43)

ГД|.к_|:-1'-“’. „ (.н.

/IV к к-«,-му

К = 1 Ср;К(2/Г.

По уравнению (13.43) строятся графики зависимости X от У и Я (рис. 13.7—13,9) при разных т. Величина X определяется по формуле

Приближенные методы расчета пленочных оросителей

Рис. 13.7 Зависимость X от У и ^ при пг = 0,4

Приближенные методы расчета пленочных оросителей

Рис. 13,8. Зависимость К от У и Я при т = 0,6

О 2 Л р

Рис. 13.9. Зависимость X от У и Я при т = 0,7

Для X, найденного из графика зависимости от У и /?. Плот­ность орошения

(13.45)

Где

М

1.2 Р, ’

°р.

Х2£,

2рГ

А* —

Р?

И - ор I ^2 Л

2 ^2р2 Г2)' Св -

Приближенные методы расчета пленочных оросителей
Приближенные методы расчета пленочных оросителей

Е, = /СорАор+ 0,000025/+ 0,0002;

^2 == ?об~Н£су - ир^ир^НО, 1/-}"?водоул-

Коэффициенты М, Л, опре­деляют по табл. 13.7, зависи­мость — по рис. 13.10.

 

Пример. Рассчитать пленочный ороситель башенной градирни при следующих исходных данных.

 

Рис. 13. 10. Коэффициент сопротив­ления водоулоьителя (1) и ьодораспре - делителя (2)

 

Приближенные методы расчета пленочных оросителей

Плотность оро шения, <? = 8 м:,/м2 • ч:

Пронзнодительиость Сж = 32 000 кг/ч;

Высота градирнн И = 90 м;

Температура воздуха на вдохр = 26 °С;

Относительная влажность ^ = 72%;

Гсмпературч горячей воды и ~ 42,6 С;

Температура охлажденной поды ^=31,6 °С; площадь оросителя Рпр = 4000 к;2.

Энтапьпии воздуха при температуре горячей воды <р = 100 % *’| =

= 192,6 кДж/кг. Энтальпия влажного воздуха прн температуре /, = 31,6 °С я « 72 % І. — 64,1 кДж/кг. Энтальпия насыщенного воздуха прн температуре

/2 31,6 °С і2 =113,1 кДж/кг. Энтальпия влажного воздуха при выходе из

Оросителя по уравнению (13.38) при Х = 1 кг/кг

(} = 64,1 + ■ А ' * , 4,187 = 112,2 кДж/кг.

0)955 I

Э|!гальпия влажного насыщенного воздуха при средней температуре воды /ср= — 37,1 °С и? = 100 % (т = 146,5 кДж/кг,

Поправка энтальпии насыщенного воздуха 5, по формуле (13.37) Ы" = = 3,14 кДж/кг. Среднелогарифмпчеекая разность энтальпий по формуле (13.36) Д!^.. =60,17 кДж/кг.

Объемный коэффициент массоотдачи по формуле (13.23)

= 635 (^р,,)0-59 <7°’зя = 635 (2,22)‘• 8°’зя = 2287 кг/м3 • ч.

13.7. Характеристики вентиляторов

Тип

Вентилятора

Частота пращеШТя мин-1

Мощность двигателя, к Вт

Угол уста-

Н01ЖИ

Лопаете й. град

X • 101*

10*

<*в

ІВГ25

380

10

12

—3)7.4*

—2* 54

16.74

380

10

16

—436.2

И 9

19,15

350

10

20

—476,0

61,9

14.7

; вг5о

17Ї!

32

12

ЫУ.6

155,1

-15.507

178

32

15

— 152.7

124,5

-9,05

178

32

20

169.3

157,3

—17,9

2ВГ70

_

12 *

—43.3

75,2

- 16,5

13

—23.6

38,7

2,01

20

—20,'

43,0

-2,1

«Нема*

С нижним

•Я

250

25

-1,74

5,78

12,6

ПР'ПОДОМ

1ВҐ10.1

11»

10

—2,21

0.81

22.0

118

____

15

-1,45

0,26

26,07

118

..____

20

-0,4

—1,26

31,6

118

25

—Г',63

—1.36

32,6

^ор

Тогда высота оросителя

_ 3,2 №7 4,187-11 = П2ПмЗ

0,96 - 2287 60,17 ’

11 213 4000

: З М.

К = -!^Р_

°Р с

 

Приближенные методы расчета пленочных оросителей

Теплонспользующие установки промышленных предприятий

Составление математической модели

Математическая модель должна с достато­чной точностью описывать определенные свойства объекта ис­следования. В настоящее время используются следующие ме­тоды получения математических моделей: теоретико-аналитиче­ский, экспериментально-статистический, статистического моде­лирования (Монте-Карло). Применение того или иного метода …

Выбор функцйи цели — критерия оптимизации

Подчеркнем еще раз, что проблема оптимиза­ции возникает в тех случаях, когда необходимо решать компро­миссную задачу улучшения двух и более характеристик, различ­ным образом влияющих на процесс. Поэтому при выборе критериев оптимальности …

МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕПЛОИСПОЛЬЗУЮЩИХ УСТАНОВОК И АППАРАТОВ

Любая теплоиспользующая установка или систе­ма многовариантна. Выбор наилучшего варианта требует выяв­ления прежде всего критерия или критериев оптимальности, эффективности или функции цели. Параметры, позволяющие реализовать различные варианты, назовем управляющими воз­действиями, или …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua

За услуги или товары возможен прием платежей Онпай: Платежи ОнПай