тів. Довжина каналу пластинчастого теплообмінника L=1,01 м і площа поверхні теплообміну F=200 м2 менше, ніж у кожухотрубчасті H=4 м і F=286 м2.
Таблиця 1 - Порівняльний аналіз теплообмінників
Вид теплообменнікаПлощадь поверхні теплообміну Коефіцієнт теплопередачі Висота трубок (довжина каналу) кожухотрубний2861689,84,0пластінчатий2002014,98 (1,01) 7. Гідравлічний розрахунок кожухотрубчасті теплообмінника і вибір насосів
Розрахунок гідравлічного опору необхідний для визначення витрат енергії на переміщення рідин і газів і підбору насосів, які використовуються для переміщення. Гідравлічний опір обумовлено опором тертя і місцевих опорів, що виникають при змінах швидкості потоку за величиною або напряму. Втрати тиску і напору на подолання опорів тертя і місцевих опорів визначаються за формулами з [4]: ??
Схема підключення теплообмінника зображена на рис. 4.
Малюнок 4 - Схема підключення теплообмінника: 1 - теплообмінник; 2 - забірний бак; 3 - конденсатовідвідник; 4 - зворотний клапан; 5 - насос
Гідравлічний розрахунок кожухотрубчасті теплообмінника
Гідравлічний опір в трубному просторі з [4]
де - швидкість рідини в трубах з п.5; L і dек - довжина і еквівалентний діаметр трубопроводу;- Сума коефіцієнтів місцевих опорів в трубному просторі.
Коефіцієнт тертя при (критерій Рейнольдса) можна визначити за формулою з [4]
де е =?/d - відносна шорсткість труб; ?=0,2 мм - висота виступів шорсткостей.
Діаметр умовного проходу штуцерів в розподільчій камері табл. 2.6 з [4]. Швидкість в штуцерах
У трубному просторі враховуються такі коефіцієнти місцевих опорів потоку, який рухається в трубному просторі:
- вхідна і вихідна камери;
- поворот між ходами;
- вхід в труби і вихід з них.
Остаточна формула визначення гідравлічного опору в трубному просторі з [4]
Гідравлічний опір в міжтрубномупросторі з [4]
де m - число рядів труб, омиваних теплоносієм в міжтрубному просторі; x=10 - число сегментних перегородок (табл. 2.7 з [4]);- Швидкість рідини в міжтрубному просторі.
Площа в найбільш вузькому перерізі міжтрубному простору дорівнює. Швидкість рідини в міжтрубному просторі
.
Число рядів труб, омиваних теплоносієм в міжтрубному просторі з [4]
Діаметр умовного проходу штуцерів для міжтрубному простору табл. 2.6 з [4]. Швидкість в штуцерах
Число Рейнольдса для міжтрубному простору
У міжтрубномупросторі враховуються такі коефіцієнти місцевих опорів потоку, який рухається в трубному просторі:
- вхід і вихід рідини;
- поворот через сегментну перегородку;
- опір пучка труб.
Остаточна формула визначення втрат тиску в міжтрубному просторі
Гідравлічний розрахунок трубопроводу нагреваемого теплоносія
Загальні втрати напору визначаються формулою з [4]
де - втрати напору у всмоктувальній лінії;- Втрати напору в нагнітальної лінії;- Гідравлічний опір в міжтрубному просторі.
Втрати напору у всмоктувальній лінії по [4]
де - коефіцієнт тертя;- Довжина трубопроводу;- Еквівалентний діаметр трубопроводу;- Сума коефіцієнтів місцевих опорів.
Відносна шорсткість
Визначення втрат на тертя і місцеві опори. Критерій Ренольдса
т.е. режим течії турбулентний. У турбулентному потоці розрізняють три зони: lt; в нашому випадку зона змішаного тертя. Коефіцієнт тертя визначається за формулою з [4]
.
Значення коефіцієнтів місцевих опорів теплообмінника:
- для входу в трубу з гострими краями;
- для виходу з труби.
Сумарний коефіцієнт місцевих опорів
.
Остаточна формула визначення втрати напору у всмоктувальній лінії
Втрати напору в нагнітальної лінії з [4]
де - коефіцієнт тертя;- Довжина трубопроводу;- Еквівалентний діаметр трубопроводу;- Сума коефіцієнтів місцевих опорів.
На практиці при перекачуванні насосами швидкість води в трубах рекомендується приймати. Діаметр трубопроводу круглого перетину розраховують за формулою з [4]
де V2=Q2=G2 /? 2=40/962=0,042 м3/с.
Відносна шорсткість
Визначення втрат на тертя і місцеві опори. Критерій Ренольдса
т.е. режим течії турбулентний. У турбулентному потоці розрізняють три зони: в нашому випадку зона автомодельного по відношенню до Re. Коефіцієнта тертя визначається за формулою з [4]
Значення коефіцієнт...
