Методические указания к выполнению курсового проекта по оборудованию биотехнологических производств. Онхонова Л.О - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

3.3.Гидравлический расчет теплообменных аппаратов.
Этот расчет производится для определения сопротивления,
создаваемого в теплообменнике, и мощности, необходимой для
перемещения в нем теплоносителей.
Гидравлическое сопротивление теплообменника ∆Р (Па)
складывается из потери напора на сопротивление трения ∆Р
тр
и потери
напора ∆Р
м.с
на преодоление местных сопротивлений:
∆Р=∆Р
тр
+∆Р
м.с
(3.20)
В кожухотрубных и других трубчатых теплообменниках
гидравлическое сопротивление, связанное с преодолением трения,
можно рассчитать по формуле Дарси:
∆Р
тр
=λℓρν
2
/2d, (3.21)
где λ – коэффициент гидравлического сопротивления; ℓ-длина
прямого участка трубы, м; ρ-плотность теплоносителя, кг/м
3
; ν-скорость
движения теплоносителя, м/с; d-внутренний диаметр трубы или
эквивалентный диаметр d
э
межтрубного пространства, м.
d
э
=4F/П, (3.22)
где F–площадь поперечного сечения канала, м
2
; П - смоченный
периметр (периметр каналов),м.
Коэффициент сопротивления λ можно рассчитать для
ламинарного потока жидкости (Re<2320) по формуле λ=64/Rе, а для
турбулентного потока (Rе<10
5
) λ=0,316/
4
Re .
При производственных условиях эксплуатации технических труб
принимают λ =0,02…0,04.
Потери напора на преодоление местных сопротивлений можно
определить по формуле:
∆Р
мс
=ρν
2
∑ε/2, (3.23)
где ∑ε –сумма коэффициентов местных сопротивлений (в
приближенных расчетах можно принимать равной 1,5).
Коэффициенты местных сопротивлений приведены ниже
Входная и выходная камеры (удар и поворот) 1,5
Поворот на 180
о
между ходами и секциями 2,5
То же, через колено 2,0
Вход в трубы или выход из них 1,0
Вход в межтрубное пространство под углом 90
о
к рабо- 1,5
чему потоку
Выход из межтрубного пространства под углом 90
о
1,0
Поворот на 90
о
в межтрубном пространстве 1,0
Поворот в U–образных трубах
Поворот на 180
о
через перегородку
В межтрубном пространстве
Поперечное течение в межтрубном пространстве 3m/Re
0,25
(m=число труб в ряду)
Круглые змеевики (n-число витков)
0,5n
В каналах одной секции пластинчатого теплообменника с
пластинами, имеющими горизонтальные рифли треугольной формы, при
100<Re< 3.10
4
коэффициент местных сопротивлений можно подсчитать
по формуле ε=11,2 Re-
0,25
.
Тогда гидравлическое сопротивление (Па):
∆Р
п.т
=іερν
2
/2,
где і–число пакетов в секции.
і=n/(2m),
где n-число рабочих пластин в секции; m-число каналов в пакете.
Мощность (кВт), необходимая для преодоления сопротивлений в
теплообменниках при перемещении теплоносителей:
V=∆Р/(1000η
н
),
где V–объемный расход жидкости, м
3
/с; ∆Р - гидравлическое
сопротивление в теплообменнике, Па; η
н
- кпд насоса (η
н
=0,4…0,75)
ВЫВОДЫ
В заключительной части расчетно-пояснительной записки
студенту предлагается дать рекомендации по работе проектируемой
машины или линии, касающиеся изменения рабочих органов, увеличения
производительности, снижения затрат энергии, затрат материала и т.д.
ТРЕБОВАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ РАСЧЕТНО-
ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ 
       3.3.Гидравлический расчет теплообменных аппаратов.                       Выход из межтрубного пространства под углом 90о      1,0
                                                                                Поворот на 90о в межтрубном пространстве             1,0
       Этот расчет производится для определения сопротивления,                  Поворот в U–образных трубах
создаваемого в теплообменнике, и мощности, необходимой для                      Поворот на 180о через перегородку
перемещения в нем теплоносителей.                                               В межтрубном пространстве
       Гидравлическое сопротивление теплообменника ∆Р (Па)                      Поперечное течение в межтрубном пространстве               3m/Re
                                                                         0,25
складывается из потери напора на сопротивление трения ∆Ртр и потери
напора ∆Рм.с на преодоление местных сопротивлений:                               (m=число труб в ряду)
       ∆Р=∆Ртр+∆Рм.с                                                      (3.20) Круглые           змеевики           (n-число          витков)
       В кожухотрубных и других трубчатых теплообменниках                0,5n
гидравлическое сопротивление, связанное с преодолением трения,
можно рассчитать по формуле Дарси:                                               В каналах одной секции пластинчатого теплообменника с
       ∆Ртр=λℓρν2/2d,                                                    пластинами,
                                                                          (3.21)       имеющими горизонтальные рифли треугольной формы, при
       где λ – коэффициент гидравлического сопротивления; ℓ-длина        100

Страницы