Тепловой расчет теплообменника "труба в трубе", Гидравлический расчет продуктовой линии и подбор нагнетательного оборудования - Основы технологического оборудования

Примем Re = 18300.

Критерий Pr рассчитаем по формуле:

Где с = 4,18*103 Дж/кг*К;

= 804*106 Па*с;

= 61,8*102 Вт/м*К;

= 996 кг/м3;

R = 2425,6.

Тогда

Рассчитываем внутренний диаметр трубы:

DВн. тр.=48*4,

DВн. вн. тр.= 40 мм по таблице (11.11).

Tст = tср. пр. + 10,

TСр. пр. =115-84,9 = 30,1,

TСт = 40,1.

При tСт = 40,1: сСт = 4,18*103 Дж/кг*К;

Ст = 657*10-6 Па*с;

Ст = 63,4*102 Вт/м*К.

Тогда,

Тогда можно получить Re расчетный:

Определим коэффициент теплоотдачи от стенки к продукту по формуле:

Определим коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенкам трубопровода:

а = 0,728.

Тогда,

Находим значение коэффициента теплоотдачи:

Находим поверхность теплообмена теплообменника "труба в трубе":

Где Q - расход тепла на нагревание продукта,

Где G = 0,5561 кг/с;

С = 4,18*103 Дж/кг*К;

T1 = 25 OC;

T2 = 35 OC.

Расход греющего пара:

R = 2425,6 кДж/кг,

Значит

Гидравлический расчет продуктовой линии и подбор нагнетательного оборудования

Гидравлический расчет насоса.

Для всасывающего и нагнетательного трубопровода примем одинаковую скорость течения воды, равную 2 м/с. Тогда диаметр по формуле:

Где - расход продукта (воды);

Q = 0,6*10-3 М3/с;

Фактическая скорость:

Примем, что трубопровод стальной, коррозия незначительна. Стандартное значение диаметра трубопровода 20*2. Определение потерь на трение и местные сопротивления. Находим критерий Рейнольдса:

Т. е. режим турбулентный.

Абсолютную шероховатость трубопровода принимаем =2*10-4 м.

Тогда

Далее получим:

1000 < Re < 56000

Таким образом, в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчет следует проводить по формуле:

Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений отдельно для всасывающей и нагнетательной линий.

Для всасывающей линии.

Вход в трубу (с острыми краями) 1 = 0,5.

Нормальные вентили для d = 0,02; 2 = 8,0.

Колено под углом 90 О; 3 = 2,08.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений во всасывающей линии:

М. с. = 1+ 2 +3 = 0,5 + 8,0 + 2,08 = 10,58.

Потерянный напор во всасывающей линии находится по формуле:

Для нагнетательной линии.

Колено под углом 90 О; 1 = 2,08.

Нормальные вентили 2 = 8,0.

Выход из трубы 3 = 1.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений в нагнетательной линии:

М. с. = 31+ 32 +3 =3*2,08 + 3*8,0 + 1 = 30,08.

Потерянный напор в нагнетательной линии находится по формуле:

Общие потери напора:

HП = hП. вс. + hП. нач. = 3,3 + 10,92 = 14,22.

Выбор насоса.

Находим напор насоса по формуле:

Где т. к. давление в аппарате отсутствует;

HГ - геометрическая высота подъема жидкости;

HП - суммарные потери напора.

Полезную мощность насоса определим по формуле:

Где Q - подача (расход);

H - напор насоса.

Принимая Пер = 0,98, П = 0,6, найдем мощность на валу электродвигателя:

По таблице устанавливаем, что заданным подаче и напору больше всего соответствует центробежный насос марки Х8/18, для которого в оптимальных условиях работы Q = 2,4*10-3 М3/с, H = 14,8 м, М = 0,4. Насос мощностью NН = 3 кВт. Частота вращения вала равна 48,3 с-1.

Похожие статьи




Тепловой расчет теплообменника "труба в трубе", Гидравлический расчет продуктовой линии и подбор нагнетательного оборудования - Основы технологического оборудования

Предыдущая | Следующая