Тепловые процессы. Николаева Г.И - 12 стр.

UptoLike

Составители: 

Коэффициент трения определяют по формуле:
,
25,0
Re
68
11,0
+= е
λ
(1.34)
где l=/d относительная шероховатость труб.
Коэффициенты местных сопротивлений потоку,
движущегося в трубном пространстве;
ζ
тр1
=1,5 входной и выходной каналы,
ζ
тр2
=2,5 - поворот между ходами;
ζ
тр3
=1,0 - вход в трубы и выход из них.
В межтрубном пространстве гидравлическое
сопротивление можно рассчитать по формуле:
)2/
2
.
*
.
(
.
.
трм
u
трмтрм
трРм
ρζ
Σ=
. (1.35)
Скорость жидкости в межтрубном пространстве
определяется по формуле:
,
*
.
.. трМтрM
S
трМ
G
мтр
u
ρ
=
(1.36)
где S
м.тр
- самое узкое сечение межтрубного пространства.
Коэффициенты местных сопротивлений потоку,
движущегося в межтрубном пространстве:
ζ
м.тр1
=1,5 – вход и выход жидкости;
ζ
м.тр2
=2,5 - поворот через сегментную перегородку;
ζ
м.тр3
=3m/Re
0.2
м.тр
сопротивление пучка труб,
где
;
.
*
.
.
*
.
Re
.
трмтрм
S
трм
d
трм
G
трм
µ
=
m - число рядов труб, которое определяется
следующим образом.
Общее число труб при их размещении по вершинам
равносторонних треугольников равна n=I+3а+3а
2
, где а -
число огибающих трубы шестиугольников. Число труб в
диагонали шестиугольника можно определить, решив
23
квадратное уравнение относительно а:
.25,0
3
1
212 +
=+=
n
ав
(1.37)
Число труб, омываемых теплоносителем в межтрубном
пространстве, приближенно можно принять равным 0,5 в:
.
3
25,0
3
1 nn
m +
=
(1.38)
Расчетные формулы для определения гидравлического
сопротивления в трубном и межтрубном пространствах
окончательно принимают вид:
[]
2
2
*
3
2
2
*
2)1(5,2
2
*
2
*
трш
u
тртр
u
тр
zz
тртр
u
d
Lz
тр
P
ρρρ
λ
+++=
,
2
2
.
*
.
3
2
2
.
*
.
*5,1*
2
.
*
2
.
*
2
.
Re
)1(3
.
трм
u
трмтрм
u
трм
х
трмтрм
u
трм
хм
трм
P
ρρρ
++
+
=
где х
число сегментных перегородок.
Сопоставим три выбранных варианта кожухотрубчатых
теплообменников по гидравлическому сопротивлению.
Вариант 1к. Скорость жидкости в трубах.
;/338,0
986*018,0
0,6
*
.
2
2
см
тр
S
G
трм
u ===
ρ
()
[
]
{
}
0422,0
2
9,0
13100
81,6
7,3*021,0
3
10*2,0
lg25,0 =
+
=
λ
.
Диаметр штуцеров к распределительной камере
dтр.м=0,150 м.
./344,0
986*
2
15,0*
4*0,6
.
см
трм
u
π
=
24
      Коэффициент трения определяют по формуле:                                 квадратное уравнение относительно а:
                                    0 , 25
                  
       λ = 0 ,11  е +
                          68   
                                           ,                      (1.34)              в = 2 а + 1 = 2 n −1 + 0 , 25 .                                            (1.37)
                         Re                                                                            3
где   l=∆/d относительная шероховатость труб.                                         Число труб, омываемых теплоносителем в межтрубном
      Коэффициенты местных сопротивлений потоку,                                пространстве, приближенно можно принять равным 0,5 в:
движущегося в трубном пространстве;                                                                n −1 + 0 , 25 ≈     n.
      ζтр1=1,5 входной и выходной каналы,                                               m =                                                                         (1.38)
                                                                                                    3                  3
      ζтр2=2,5 - поворот между ходами;
                                                                                      Расчетные формулы для определения гидравлического
      ζтр3=1,0 - вход в трубы и выход из них.
                                                                                сопротивления в трубном и межтрубном пространствах
      В     межтрубном     пространстве    гидравлическое
                                                                                окончательно принимают вид:
сопротивление можно рассчитать по формуле:
                                     2                                                       u2 *ρ                     2
                                                                                                                  ρтр*uтр          2
                                                                                                                             ρтр*uтрш
       ∆Рм.тр = Σζ м.тр ( ρ м.тр * u м.тр / 2 )                 .      (1.35)            Lz тр тр
                                                                                ∆Pтр = λ d *    2           [
                                                                                                   + 2,5( z−1)+2z    2    +3]    2
      Скорость жидкости в межтрубном пространстве
                                                                                                  2                      ρм.тр*u2м.тр    ρм.тр*u2м.тр
определяется по формуле:                                                                3м( х+1) uм.тр*ρм.тр
                      G М . тр                                                  ∆Pм.тр = 2      *            + х * 1,5 *              +3              ,
                                                                                        Reм.тр        2                       2               2                          где х
       u мтр    =                                       ,              (1.36)
                  S M . тр * ρ М                 . тр
                                                                                – число сегментных перегородок.
где Sм.тр - самое узкое сечение межтрубного пространства.
                                                                                       Сопоставим три выбранных варианта кожухотрубчатых
       Коэффициенты местных сопротивлений потоку,
                                                                                теплообменников по гидравлическому сопротивлению.
движущегося в межтрубном пространстве:
       ζ м.тр1=1,5 – вход и выход жидкости;                                            Вариант 1к. Скорость жидкости в трубах.
       ζ м.тр2=2,5 - поворот через сегментную перегородку;                                                   G2              6,0
                                                                                         u м . тр =                  =               = 0 , 338 м / с ;
       ζ м.тр3=3m/Re0.2м.тр сопротивление пучка труб,                                                     S тр * ρ 2   0 , 018 * 986


                                                                                                      {[                               ) ]}
                      G м .тр * d м .тр
                                                                                                                                               −2
где
       Re м . тр =
                      S м .тр * µ м .тр
                                                            ;                           λ = 0 , 25 lg
                                                                                                           0 , 2 *10 − 3
                                                                                                           0 , 021 * 3 , 7
                                                                                                                           +( 6 , 81
                                                                                                                             13100
                                                                                                                                        0 ,9
                                                                                                                                                      = 0 , 0422    .
      m - число рядов труб, которое определяется                                      Диаметр             штуцеров              к    распределительной                  камере
следующим образом.                                                              dтр.м=0,150 м.
      Общее число труб при их размещении по вершинам                                                            6 ,0* 4
                                                                                        u м . тр      =                             0 , 344 м / с .
равносторонних треугольников равна n=I+3а+3а2 , где а -                                                   π * 0 , 15 2 * 986
число огибающих трубы шестиугольников. Число труб в
диагонали шестиугольника можно определить, решив
                          23
                                                                                                                            24