Гидравлический расчет холодильника абсорбента
В гидравлическом расчете кожухотрубчатого теплообменника определяем гидравлическое сопротивление его трубного и межтрубного пространства; определяем диаметры штуцеров и рассчитываем в них скорости потоков. Для расчета выбираем два конкурентоспособных варианта теплообменника – варианты №3 и 4.
Вариант 3.
Гидравлическое сопротивление в трубном пространстве ∆pтр рассчитываем по формуле:
, (7.12)
где - коэффициент трения; z - число ходов; - длина труб, м; - эквивалентный диаметр, м; - скорость потока теплоносителя, м/с; - плотность теплоносителя; - коэффициент местного сопротивления.
В трубном пространстве следующие местные сопротивления: вход в камеру и выход из нее три поворота на 180°, четыре входа в трубы и четыре выхода из них.
- входная и выходная камеры;
- поворот между ходами;
- вход в трубы и выход из них.
Таким образом, формула приобретает вид:
(7.13)
Скорость течения жидкости в трубах рассчитываем по формуле:
(7.14)
(м/с).
Коэффициент трения при изотермическом ламинарном режиме течения в трубах рассчитывается по формуле:
; (7.15)
Диаметр штуцеров в распределительной камере м [4]. Рассчитаем скорость в штуцерах:
м/с.
Гидравлическое сопротивление в трубном пространстве равно:
Па.
В межтрубном пространстве сопротивление рассчитываем по формуле:
; (7.16)
где - скорость потока в межтрубном пространстве, м/с;
|
|
- скорость потока в штуцерах межтрубного пространства, м/с;
- число рядов труб, преодолеваемых потоком теплоносителя в межтрубном пространстве.
Коэффициенты местных сопротивлений потоку, движущемуся в межтрубном пространстве:
- вход и выход жидкости,
- поворот через сегментную перегородку,
- сопротивление пучка труб.
; (7.18)
где х - число сегментных перегородок.
; (7.20)
где - площадь наиболее узкого сечения в межтрубном пространстве, равная 0,009 м².
.
Скорость жидкости в межтрубном пространстве определяют по формуле:
, (7.21)
м/с
Число рядов труб, преодолеваемых потоком теплоносителя в межтрубном пространстве, определяется по формуле:
, (7.22)
Округляем значение в большую сторону, то есть m=4. Число сегментных перегородок х=18, [4, с 56.], диаметр штуцеров к кожуху м².
Скорость потока в штуцерах:
м/с.
Сопротивление в межтрубном пространстве:
Па.
Вариант 4.
Гидравлическое сопротивление в трубном пространстве ∆pтр рассчитываем по формуле:
, (7.23)
где - коэффициент трения; z - число ходов; - длина труб, м; - эквивалентный диаметр, м; - скорость потока теплоносителя, м/с; - плотность теплоносителя; - коэффициент местного сопротивления.
|
|
В трубном пространстве следующие местные сопротивления: вход в камеру и выход из нее три поворота на 180°, четыре входа в трубы и четыре выхода из них.
- входная и выходная камеры;
- поворот между ходами;
- вход в трубы и выход из них.
Таким образом, формула приобретает вид:
(7.25)
Скорость течения жидкости в трубах рассчитываем по формуле:
(м/с).
Коэффициент трения при изотермическом ламинарном режиме течения в трубах рассчитывается по формуле:
;
Диаметр штуцеров в распределительной камере м [4]. Рассчитаем скорость в штуцерах:
м/с.
Гидравлическое сопротивление в трубном пространстве равно:
Па
В межтрубном пространстве сопротивление рассчитываем по формуле:
; (7.26)
где - скорость потока в межтрубном пространстве, м/с;
- скорость потока в штуцерах межтрубного пространства, м/с;
- число рядов труб, преодолеваемых потоком теплоносителя в межтрубном пространстве.
Коэффициенты местных сопротивлений потоку, движущемуся в межтрубном пространстве:
- вход и выход жидкости,
- поворот через сегментную перегородку,
- сопротивление пучка труб.
; (7.28)
где х - число сегментных перегородок.
|
|
; (7.29)
где - площадь наиболее узкого сечения в межтрубном пространстве, равная 0,013 м².
.
Скорость жидкости в межтрубном пространстве определяют по формуле:
,
м/с
Число рядов труб, преодолеваемых потоком теплоносителя в межтрубном пространстве, определяется по формуле:
, (7.30)
Округляем значение в большую сторону, то есть m=5. Число сегментных перегородок х=8, [4, с 56.], диаметр штуцеров к кожуху м².
Скорость потока в штуцерах:
м/с.
Сопротивление в межтрубном пространстве:
Па.
В итоге, из выбранного ряда, больше всего подходит теплообменник с трубами длиной L = 2 м и номинальной поверхностью F = 9 , диаметром кожуха D = 325 мм, dтр=25 х 2 мм , S=0,078 м2, n = 56 шт, z =2 имеют соотношение n/z = 28, массой 550 кг.
Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 780; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!