Расчет гидравлического сопротивления

Определение поверхности (объема) тепломассообмена и основных геометрических размеров теплообменника

Определение основных размеров аппарата сводится к подсчету полезного или активного объема , диаметра и высоты .

В насадочных колоннах под полезным или активным объемом и полезной высотой следует понимать объем и высоту насадки. Для насадочного аппарата полезный или активный объем определяется по формуле [19], м³,

, (3.69)

где - удельная поверхность насадки (табл. 3.5), м²/м³;

- коэффициент смачиваемости насадки.

Коэффициент смачиваемости насадки (отношение поверхности смоченной насадки к ее полной поверхности) можно найти как отношение количества жидкости, удерживаемой 1 м² насадки, к количеству жидкости, удерживаемой 1 м² насадки при полной ее смачиваемости:

. (3.70)

Таблица 3.7. Значения функции плотности орошения

, м^3/(м^2×ч)
			9,8	7,5	6,6	6,0	5,3	4,8	4,4	4,2	3,8

Значения даны в табл. 3.7. Если получается больше единицы, то насадка смачивается полностью и в расчете принимается .

Для равномерного распределения газа и жидкости по сечению аппарата отношение высоты насадки к ее диаметру не должно быть меньше 1,5-2 и больше 5-7.

Поверхность насадки в аппарате определяется по выражению

,

а высота насадки

.

Для полого аппарата активный объем аппарата находится по уравнению [19], м²

, (3.71)

где - коэффициент, учитывающий несовершенство процессов тепломассообмена [19].

Активная высота полого теплообменника будет равна, м

.

Далее оценивается удельное тепловое напряжение в теплообменнике. Для насадочного аппарата, Вт/м,

.

Для полого аппарата, Вт/м,

.

Далее производят расчет гидродинамических характеристик и определение технико-экономических показателей смесительного теплообменника, если это необходимо.

Гидравлическое сопротивление теплообменников «газ-жидкость» определяется конструктивными параметрами аппарата, насадки и распределительных устройств, гидродинамическим режимом течения, режимными параметрами взаимодействующих сред (плотность орошения или расход жидкости , скорость газа или его расход L и др.), а также их физическими свойствами. Ниже приведены методы расчета гидравлического сопротивления для различных типов теплообменников «газ-жидкость»

Гидравлическое сопротивление насадочных аппаратов. Гидравлическое сопротивление несмоченного (сухого, неорошаемого) слоя насадки высотой Н для случаев движения газа по каналам между элементами насадки определяют по соотношению

. (3.72)

Гидродинамическое сопротивление слоя орошаемой смоченной насадки всегда больше .

В табл. 3.8 приняты обозначения:

- внутренний и наружный диаметры колец;

,

где - свободный объем насадки.

Для приближенных практических оценок при работе теплообменников в режимах ниже точки инверсии может быть использовано эмпирическое уравнение вида [2], Па,

, (3.73)

где - коэффициент, значение которого для различных типов насадок приведены в табл. 3.9.

Дата добавления: 2014-01-20