ub> 2 = Nu 2 l пл /d е = 63,8 Г— 0,6823/ 0,02 = 2176,5 Вт/(м 2 Г— с).
14. Коефіцієнт тепловіддачі від стінки теплообмінника до продукту:
79
Звідки:
a 1 = Nu 1 l/d е = 79 Г— 0,557/0,02 = 2200,15 Вт/(м < sup> 2 Г— с).
15. Задавшись товщиною стінки теплообмінника d ст = 0,004 м і матеріалом стінки зі сталі Х18Н10Т з коефіцієнтом теплопровідності l ст = 16 Вт/(м Г— В° С), знаходимо значення:
Вт/(м Г— В° С). p> 16. Знаходимо поверхню теплообміну спірального теплообмінника:
F = Q/kДt = (118981,17 Г— 1000)/(859,14 Г— 74,13 Г— 3600) = 0,518 м 2 .
17. Довжина аркушів спіралі визначається зі співвідношення:
L = F/2b = 0,5187,4 Г— 0,035 = 7,4 м 2 .
18. Число витків спіралі, необхідне для отримання ефективної довжини, визначаємо за рівнянням:
N = L/(2pt) +1/16 (D/t-1) 2 -1/4 (d/t-1) = 7,55
де t = d + dст = 0,01 +0,004 = 0,014 м;
d = 2r + t = 2 Г— 0,05 +0,014 = 0,114 м. (R приймаємо рівною 0,05 м). p> 19. Зовнішній діаметр спіралі теплообмінника з урахуванням товщини листа визначається за формулою:
Dc = d +2 Nt + dст = 0,314 +2 Г— 15,1 Г— 0,014 +0,004 = 0,74 м.
де N = 2n = 2 Г— 7,55 = 15,1 - число витків обох спіралей.
20. Знаючи зовнішній діаметр спіралі, знаходимо за формулою критичне значення Re:
Reкр = 20000 (0,02 /, 74) 0,32 = 6298,04
21. Визначаємо втрату напору теплоносіями при проходженні через канали спірального теплообмінника:
Гј Для продукту втрату напору визначаємо за формулою:
Дp = 0,0113/((Lrw 1 2 )/(Re 0 , 25 d)) = 184,8 кг/м 2 .
Гј Для гріє пара втрату напору визначаємо за формулою:
Дp = 0,0113/((Lrw 2 2 )/(Re 0,25 d)) = 35,3 кг /м 2 .
2.4 Розрахунок і підбір нагнітального обладнання
1) За продуктивності вибираємо відцентровий насос з наступними параметрами:
Марка Х2/25
Продуктивність G = 4,2 в€™ 10 -4 м 3 /с
Н стовпа рідини 25 м
Частота обертання 50 1/с
Електродвигун
Тип АОЛ-12-2
Потужність 1,1 кВт
2) Вибір трубопроводу.
Для всмоктуючого і нагнітального трубопроводу приймемо однакову швидкість течії продукту, рівну 0,5 м/с.
d = (4Q/wр) 0,5 = (4 в€™ 0,00016/3,14 в€™ 2) 0,5 = 0,02 м .
3) Визначення втрат на тертя і місцеві опори. p> Знаходимо критерій Рейнольдса:
Re = wdс/Ој = (0,5 в€™ 0,02 в€™ 1062,86)/0,000785 = 13539,6 отже режим турбулентний.
Абсолютну шорсткість трубопроводу приймаємо Д = 2 в€™ 10 -4 м.
е = Д/d = 2 в€™ 10 -4 /0,02 = 0,01
1/е = 100
10 в€™ 1/е = 1000
560 в€™ 1/е = 560000
10 в€™ 1/е
л = 0,11 (е +68/Re) 0,25 = 0,11 (0,0125 +68/13539,6) 0,25 = 0,029
Визначимо суму коефіцієнтів місцевих опорів для всмоктуючої лінії:
про НД = про 1 + про 2 = 0,018 +4,2 = 4,218, де
про 1 -опір по довжині труби;
про 1 = л в€™ w 2 /2g в€™ d = 0,029 Г— 0,25/0,02 в€™ 2 в€™ 9,81 = 0,018
про 2 -вентиль;
про нагні = 5 в€™ про 1 + про 2 +3 в€™ про 3 = 5 в€™ 0,018 +0,42 +3 в€™ 1,1 = 7, 59 де
про 3 -відводи під кутом 90 про .
Втрачений напір у всмоктувальній лінії:
h НД = (л/d + про НД ) в€™ w 2 /2g = (0,029/0,02 +4,218) 0,25/2 в€™ 9,81 = 0,072 м.
Втрачений напір у нагнітальної лінії:
h нагні = (л/d + про нагні ) в€™ w 2 /2g = (0,029/0,02 +7,59) 0,25/2 в€™ 9,81 = 0,108 м.
Загальні втрати:
h п = h НД + h нагні = 0,108 +0,072 = 0,18 м.
Запас напору на кавітацію:
h 3 = 0,3 (Gn 2 ) 2/3 = 0,3 (4,2 в€™ 10 -4 в€™ 50 2 ) 2/3 = 0,31 м.
За таблицями тисків насиченої водяної пари знаходимо, що при температурі 45,87 0 З р t = 9,58 в€™ 10 3 Па, атмосферний тиск дорівнює р 1 = 10 5 Па. p> Н НД в‰¤ р 1 /gс - (Р t /gс + w 2 /2g + h 3 + h НД ) == 10 < sup> 5 /1062,86 в€™ 9,81 (9580/1042, 67 +0,5/2 в€™ 9,81 +1,44 +0,31) = 19,5...
