Определение потерь давления на трение и местные сопротивления

Выбор трубопровода

Диаметр трубопровода d, м определяется по формуле (1.8) [2]:

, (5.23)

где Q − объемный расход жидкости,

w− скорость течения жидкости для всасывающего и нагнетательного трубопровода,

, (5.24)

где ρ – плотность при t = 18 °С 7%-ного раствора NаNO₃, кг/м³

ρ=1046,4кг/м³

w = 2 м/с – для всасывающего и нагнетательного трубопровода примем одинаковую скорость течения жидкости – по данным, приведенным в [2].

.

Выбираем стальную трубу наружным диаметром 70 мм, толщиной стенки 3 мм. Внутренний диаметр трубыd = 0,064 м по [2] страница 16.

Фактическая скорость воды в трубе w, м/с определяется по [2]:

(5.25)

Для линии нагнетания до теплообменника.

Определим режим течения жидкости, т.е. критерий Рейнольдса Re:

, (5.26)

где ρ – плотность при t = 18 °С 7%-ного раствора NаNO₃, кг/м³

μ – динамическая вязкость 7%-ного раствора NаNO₃ при t_н = 18 ° Па · с.

ρ=1046,4кг/м³, μ = 1,1041 · 10^-3 Па · с – по данным, приведенным в справочнике [4].

Режим течения турбулентный.

Относительная шероховатость труб определяется по [3]:

, (5.27)

где Δ − абсолютную шероховатость труб, м.

Δ = 0,0001 м – для стальных труб, бывших в эксплуатации, с незначительной коррозией − по данным, приведенным в справочнике [4].

Далее получим:

; ;

640 < Re < 358514,7

Коэффициент трения λ Вт/(м·К), для зоны смешанного трения определяется по формуле [2]:

, (5.28)

.

Сумму коэффициентов местных сопротивлений определяется: для нагнетательной линии (по данным, приведенным в справочнике [2]:

- нормальный вентиль: 3 штуки ξ₁ = 4,0.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений Σξ в нагнетательной линии определяется:

, (5.29)

.

Потерянный напор на нагнетательной линии h_п.наг, м до теплообменника определяется по [4]:

(5.30)

где l – длина трубопровода, м.

l = 20 м.

Для линии нагнетания после теплообменника.

Определим режим течения жидкости, т.е. критерий Рейнольдса Re по формуле (5.18):

ρ = 1028 кг/м³ - по данным, приведенным в справочнике [1] при конечной температуре жидкости t_к = 59,96 °С; μ = 5,016 · 10^-4 Па · с – по данным, приведенным в справочнике [3].

Режим течения турбулентный.

Относительная шероховатость труб определяется по формуле (5.27):

Далее получим:

; ;

Re > 200000,

Коэффициент трения λ Вт/(м·К), для зоны смешанного трения определяется по формуле (5.28):

.

− колено под углом 90°: 1 штука ξ₁ = 1,1;

− нормальный вентиль: 2 штуки ξ₂ = 4;

− выход из трубы: ξ₃ = 1.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений Σξ в нагнетательной линии определяется по формуле (5.29):

.

Потерянный напор на нагнетательной линии h_п.наг, м после теплообменника определяется по формуле (5.30):

Потерянный напор на нагнетательной линии h_п.наг, м:

, (5.31)

Для всасывающей линии h_п.вс, м принимаем 10% от нагнетательной линии:

Общие потери напора h_п, м определяются по [2]:

, (5.32)

Дата добавления: 2015-04-25