Температурний режим апарату

Температура конденсації насиченої водяної пари при тиску 0,3 МПа t_к = 133,5⁰С; питома теплота конденсації r = 2153 кДж/кг [1].

Рис.1. Температурна схема

Розраховуємо різниці температур теплоносіїв на кінцях теплообмінника і середню рушійну силу Δt_с.

Δt_б = t_к – t_2п = 133,5 – 35 = 98,5⁰С;

Δt_м = t_к – t_2к = 133,5 – 110 = 23,5⁰С;

Оскільки Δt_б/Δt_м > 2, середню різницю температур визначаємо як середньо логарифмічну по залежності (2.8)

Δt_ср = (Δt_б – Δt_м) / [ln (Δt_б / Δt_м)] = = (98,5 - 23,5) / ln(98,5/23,5) = 52,4⁰С.

Середні температури теплоносіїв:

- температура конденсату дорівнює температурі гріючої пари t_к = 133,5⁰С;

- середня температура толуолу

t_2ср = t_к - Δt_ср = 133,5 – 52,4 = 81,1⁰С.

При середніх температурах теплоносіїв їх теплофізичні характеристики [3]:

Толуол:

- питома теплоємність с₂ = 1,82٠10³ Дж/(кг٠К);

- коефіцієнт теплопровідності λ₂ = 0,123 Вт/(м٠К);

- коефіцієнт динамічної в’язкості µ₂ = 0,31٠10^-3 Па٠с;

- питома густина ρ₂ =870 кг/м³;

- критерій Прандтля Рr = 3,9.

Конденсат:

- теплоємність с₁ = 1,95٠10³ Дж/(кг٠К);

- питома густина ρ₁ = 932 кг/м³;

- коефіцієнт динамічної в’язкості µ₁ = 0,207٠10^-3 Па٠с;

- коефіцієнт теплопровідності λ₁ = 0,684 Вт/(м٠К)

Пара:

- густина 1,65 м³/с.