Навигация
Расчёт гидравлического сопротивления теплообменника
52959
знаков
10
таблиц
6
изображений
2.6 Расчёт гидравлического сопротивления теплообменника
Гидравлическое сопротивление в трубном пространстве ∆pтр рассчитываем по формуле:
∆pтр= λ∙L∙z∙w2тр∙ρтр/2d +[2,5(z-1)+2z]∙w2тр∙ρтр/2+3 w2тр.ш∙ρтр/2 (2.16)
Скорость толуола рассчитывается по формуле:
wтр = 4∙GА∙z/(π∙d2вн∙n∙ρА) (2.17)
Отсюда скорость будет равна:
wтр = 4∙2,92∙1/(3,14∙0,0212 ∙747∙2,74) = 4,1 м/с
Коэффициент трения в трубах рассчитывается по формуле:
λ = 0,25{lg[e/3,7+(6,81/Reтр)0,9]}-2, (2.18)
где е = Δ/dвн ─ относительная шероховатость труб; Δ ─ высота выступов шероховатостей
е = 0,0002/0,021 = 0,0095
Отсюда коэффициент трения будет равен:
λ = 0,25{lg[0,0095/3,7+ (6,81/24610,56) 0,9]}-2 = 0,04.
Скорость раствора в штуцерах рассчитывается по формуле:
wшт = 4∙GА/(π∙dшт2∙ρА) (2.19)
Отсюда скорость раствора в штуцерах будет равна:
wшт = 4∙2,92/(3,14∙0,32 ∙2,74) = 15 м/с.
Гидравлическое сопротивление в трубном пространстве:
∆pтр = 0,04∙1∙1∙4,12 ∙2,74/(0,021∙2)+[2,5(1-1)+2∙1]∙4,12 ∙2,74/2+3∙2,74∙152/2 = 10147 Па.
Расчётная формула для определения гидравлического сопротивления в межтрубном пространстве ∆pмтр имеет вид:
∆pмтр=3∙m∙(x+1)∙ρмтр w2мтр/2 Reмтр0,2+1,5∙x∙ρмтр2 w2мтр/2+3∙ρмтр w2мтр.шт /2, (2.20)
где x ─ число сегментных перегородок, m ─ число рядов труб, преодолеваемых потоком теплоносителя в межтрубном пространстве.
Скорость воздуха в наиболее узком сечении межтрубного пространства площадью Sмтр= 0,143 м2, рассчитывается по формуле:
wмтр = GВ/(Sмтр∙ρВ) (2.21)
wмтр= 5,9∙/(0,143∙1,65) = 25 м/с
Число рядов труб, омываемых потоком в межтрубном пространстве,
__________ ___________
m = √(n-1)/3+0,25 = √(747-1)/3+0,25 = 15,78
округляя в большую сторону, получим m = 16. Число сегментных перегородок х = 0. Диаметр штуцеров к кожуха dмтр.шт = 0,3 м, скорость потока в штуцерах
wмтр.шт = 5,9∙4/(3,14∙0,32 ∙1,65) = 50,6 м/с
В соответствии с формулой (2.20) сопротивление межтрубного пространства равно
∆pмтр= 3∙16∙(0+1)∙1,65∙252/(2∙535550,2) + 1,5∙0∙1,652 ∙252/2 +3∙1,65∙50,62/2 = 9141,1 Па.
Результаты гидравлического расчета холодильника сведены в таблицу 2.4
Таблица 2.4 ─ Результаты гидравлического расчета
| λ | wтр, м/с | wтр.шт, м/с | wмтр, м/с | wмтр.шт, м/с | m | x | ΔPтр, Па | ΔPмтр, Па |
| 0,04 | 4,1 | 15 | 25 | 50,6 | 16 | 0 | 10147 | 9141,1 |
3 Расчет конденсатора паров толуола
Кожухотрубные конденсаторы предназначены для конденсации паров в межтрубном пространстве, а также для подогревания жидкостей за счет теплоты конденсации пара.
Рассчитаем необходимую поверхность теплообменника, в межтрубном пространстве, которого конденсируется толуол, с заданным массовым расходом GА = 2,92 кг/с, удельная теплота конденсации rА = 362031 Дж/кг, температура толуола ТА = 110,8 °С [3].
В качестве теплоносителя применяем толуол под давлением P = 0,5 МПа, который в трубном пространстве нагревается от 20 до 95 °С [3].
Похожие работы
... и кубового остатка соответственно, кмоль/кмоль смеси; , - молекулярные массы соответственно этилацетата и толуола, кг/кмоль. (1.5) (1.6) кг/кг смеси кг/кг смеси кг/кг смеси Находим производительность по кубовому остатку: кг/с Находим производительность колоны по дистилляту: кг/с Нагрузки ректификационной колоны по пару и жидкости определяется рабочим флегмовым числом ...
... Республики Беларусь Учреждение образования : “Белорусский государственный технологический университет” Кафедра ПИАХТ Пояснительная записка К курсовому проекту по курсу ПИАХТ Тема: Непрерывная ректификация Разработал: студент Факультета ТОВ 4к. 1 гр. Кардаш А. В. Проверил: Протасов С К Минск 2003 РЕФЕРАТ РЕКТИФИКАЦИЯ, КОЛОНА, ТАРЕЛКА, НАСАДКА, ДИСТИЛЯТ, ...
... расчет величины затрат необходимых для внедрения этого проекта в производство. Оценить изменение себестоимости продукции получаемой в цехе первичной переработки нефти и получения битума. В цехе установлено две печи: для нагрева нефти П-1 и для подогрева мазута и пара П-3, после реконструкции должна быть установлена печь, которая полностью заменит обе печи П-1 и П-3. Производительность печи по ...
... ректификационная колонна 5-куб-испаритель 6-дефлегматор 7-теплообменник 8-промежуточная ёмкость 9-насос 10- теплообменник 11-ёмкость. ЗАДАНИЕ №1 «Расчет ректификационной колонны непрерывного действия» Провести расчет ректификационной колонны непрерывного действия для разделения смеси бензол-толуол с определением основных геометрических размеров колонного аппарата, производительность ...
0 комментариев