поверхні теплообміну
Визначення справжнього коефіцієнта теплопередачі проводиться по наступному рівнянню/2 /:
, (4.19)
де q-теплове навантаження, певна по рівнянню (4.18) і рівна 9726,98;-середня різниця температур, визначена за рівнянням (4.7) і рівна 15,22 ° С.
Визначення дійсної поверхні теплообміну, необхідної для здійснення процесу теплообміну/4 /:
(4.20)
Теплообмінник (див. п. 4.3) обраний правильно. Тоді запас поверхні буде дорівнює
4.7 Визначення гідравлічного опору теплообмінника
Гідравлічний опір для кожного теплоносія визначають за формулою/3 /:
, (4.21)
де L-приведена довжина каналів, м (див. табл. 4.1); d е-еквівалентний діаметр каналів, м; х-число пакетів для даного теплоносія;-швидкість в штуцерах на вході і виході; о=17/Re0,25-для турбулентного режиму. Для визначення швидкості в штуцерах в табл. 4.1 наведені діаметри умовних проходів штуцерів. При швидкості рідини в штуцерах менше 2,5 м/с їх гідравлічний опір можна не враховувати.
5. Підбір допоміжного обладнання
Підбір допоміжного обладнання включає підбір компресора для подачі газової суміші і насоса для подачі поглинача.
5.1 Орієнтовний розрахунок насоса
Підібрати насос для перекачування поглинача при температурі 42 ° С з ємності в апарат, що працює під тиском 2,4 МПа. Процес здійснюється у відповідності з наступною монтажної схеми (див. Рис. 5.3).
Вибір трубопровода для всмоктуючої і нагнітальної лінії.
Витрата поглинача 343,17, враховуючи, що щільність води при 42 ° С дорівнює 991,2, то об'ємна витрата поглинача.
Для всмоктуючого і нагнітального трубопроводу приймемо однакову швидкість течії води, рівну 2. Тоді діаметр за формулою (3.40)
Вибираємо трубу зі сталі Ст3 за ГОСТ 380-94 із зовнішнім діаметром 530 мм, товщиною стінки 9 мм (відхилення від наружнего діаметра ± 4,5 мм). Внутрішній діаметр труби 500 мм. Фактична швидкість води в трубі
Визначення втрат на тертя і місцеві опори.
Число Рейнольдса m=0,655 м при 42 ° С для води
Режим течії турбулентний. Приймемо абсолютну шорсткість рівної D=2? 10-4 м. Тоді
Далі отримаємо:
.
Таким чином, в трубопроводі має місце змішане тертя, і розрахунок коефіцієнта тертя l слід проводити за формулою/3, стор. 14/
. (5.1)
.
Визначимо суму коефіцієнтів місцевих опорів.
Для всмоктуючої лінії:
1) вхід в трубу (приймаємо з гострими краями): x 1=0,5;
2) прямоточний вентиль для d=0,5 м:
Сума місцевих опорів
. (5.2)
Втрачений натиск у усмоктувальної лінії знаходимо за формулою/3/
. (5.3)
де l-довжина трубопроводу, м.
Визначимо суму коефіцієнтів місцевих опорів для нагнітаючої лінії:
1) Вихід з труби: x 1=1
) коліно з кутом 90 ° (18 шт.): для d=0,5 м/3 /.
) теплообмінник або
Сума місцевих опорів за формулою (5.3)
Втрачений натиск в нагнітальної лінії за формулою (5.4)
Вибір насоса.
Знаходимо реквізит натиск насоса за формулою/3, стор. 21/
(5.4)
де p 1 - тиск в апараті, з якого перекачується рідина; p 2 - тиск в апараті, в який перекачується рідина; H Г - геометрична висота підйому рідини; h п - сумарні втрати напору у всмоктувальній і нагнітальної лініях.
.
Такий напір при заданої продуктивності можна забезпечити шляхом паралельної установки трьох відцентрових багатоступеневих секційних насосів марки ЦНС500-320.
діоксид адсорбція Рашіг тарілчастий
5.2 Вибір компресора
Необхідно підібрати компресор для перекачування газової суміші через абсорбер. Витрата газової суміші, температура надходить суміші 20 ° С. Вихідна газова суміш містить 2% СO2 і 98% повітря. Газова суміш уводиться в нижню частину абсорбера, де відбувається процес абсорбції під тиском 2,4 МПа. Отже, вибираємо одноступінчатий поршневий компресор марки 4M 10-200/2,2, потужністю 630 кВт, частотою обертання 500 хв - 1/7 /.
