КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Гідравлічний розрахунок теплообмінного апаратаМетою гідравлічного розрахунку є визначення втрат тиску теплоносіїв при проходженні через теплообмінник. 1.3.1 Визначення втрат тиску для теплоносія, який рухається в між трубному просторі Втрати тиску в міжтрубному просторі ΔРМП розраховуються як сума втрат в поперечному потоці між перегородками ΔРП, в кінцевих зонах ΔРК, в поздовжньо–поперечному потоці в вікнах перегородок ΔРВ, а також на вході ΔРвх і на виході ΔРвих в теплоносія в міжтрубний простір (рис.9): . (1.15)
Рис. 1.4 Схема зон теплообмінника для розрахунку втрат тиску
1.3.1.1 Втрати тиску потоку між перегородками визначаються з залежності: , (1.16) де nв – кількість перегородок; εб=0,5…0,8 - коефіцієнт, що враховує байпасний потік через зазор між пучком труб і стінкою корпуса. Приймаємо εб=0,8; εп=0,4…0,5 - коефіцієнт, що враховує перетікання в перегородці через отвори для труб і зазор між корпусом і перегородкою. Приймаємо εп=0,5. ΔР2- перепад тиску в ідеальному пучку труб, який визначаємо за залежністю: , (1.17) де ρ, μ - густина і динамічна в’язкість теплоносія, значення яких вибираються за середньою температурою; μс - динамічна в’язкість рідини при температурі стінки труби; ω – швидкість в «екваторіальному» перерізі теплообмінника; Nп – кількість рядів труб, що поперечно омиваються потоком теплоносія (рис. 1.2), яка визначається за заданою висотою h перегородки вікна діаметром корпуса D і відстанню між рядами труб Sр. Для трикутної компоновки відстань між рядами труб пов’язана з відстанню між трубами в ряду співвідношенням Sр = 0,707∙S; fі - фактор тертя, який визначається за формулою: , (1.18) , (1.19) де Rе - критерій Рейнольдса, який визначається за швидкістю в «екваторіальному» перерізі теплообмінника і зовнішнім діаметром труб. Коефіцієнти m1, m2, m3, m4 вибираються для трикутної компоновки трубного пучка, с.9 [8]. Так як Rе= 105-104, то m1=0,372; m2= -0,123; m3= 7; m4=0,5. ;
1.3.1.2 Втрати тиску потоку в двох кінцевих зонах (рис. 1.4): , (1.20) де Nпк – кількість рядів труб, що поперечно омиваються в кінцевих зонах (рис. 1.2), визначається з геометричних залежностей за відомими D, h, Sp, S/, dзов. 1.3.1.3 Втрати тиску при поздовжньо–поперечному протіканні потоку в вікнах перегородок міжтрубного простору: Рис. 1.5 – Вікно перегородки (1.21) де Nв – кількість рядів труб в вікні перегородки (рис. 1.2), виходячи з геометричної побудови за відомими значеннями h, Sp, S/, dзов. - швидкість потоку в вікні перегородки, яка визначається за формулою:Fвв і прохідного «екваторіального» перерізу поперечного потоку fe: , (1.22) де fвп= 0,1895 м2- площа вільного перерізу вікна перегородки(не зайнятого трубами), яка визначається побудовою трубного пучка(див рис.1.2) в програмному середовищі КОМПАС -3D V12. 1.3.1.4 Втрати тиску на вході теплоносія в теплообмінник ΔРвх і на виході ΔРвих розраховуються як місцеві опори: , (1.23) де ξвх=0,5; ξвих=1 коефіцієнти місцевих опорів входу.та виходу відповідно. 1.3.1.5 Тоді сумарні втрати тиску рівні за формулою (1.15): 1.3.2 Визначення втрат тиску для теплоносія, який рухається всередині труб Втрати тиску теплоносія який рухається в середині труб в теплообміннику складаються з двох частин: втрати на тертя в середині труби ΔРтр і втрат в місцевих опорах ΔРм: . (1.24) 1.3.2.1 Втрати тиску на тертя розраховуються: , (1.25) Z – кількість ходів. - коефіцієнт гідравлічного тертя. Згідно с.9, при при Re>2300 коефіцієнт тертя визначається із співвідношення: 1.3.2.2 Визначаємо втрати тиску в місцевих опорах: - вхід теплоносіяв теплообмінник за формулою: (1.26) де =0,5- коефіцієнт місцевого опору на вході у теплообмінник - вихід теплоносія з теплообмінника за формулою: (1.27) де =1- коефіцієнт місцевого опору на вході у теплообмінник - вхід теплоносія в трубний пучок за формулою: (1.28) . - вихід теплоносія з трубного пучка за формулою: (1.29) - сумарні втрати тиску на місцеві опори: 1.3.2.3 Сумарні втрати тиску теплоносія, який рухається всередині трубок визначимо за формулою(1.23): 1.3.3 Вибір тиску теплоносіїв в теплообміннику 1.3.3.1 З метою запобігання кипіння води, тиск на виході з теплообмінника для гарячої води приймаємо рівним тиску насичення води , який знайдений по максимальній температурі води в апараті: де Тиск на вході в теплообмінник для гарячої води: . (1.30) 1.3.3.2 З метою запобігання кипіння води, тиск на виході з теплообмінника для холодної води приймаємо рівним тиску насичення води Pнас, який знайдений по максимальній температурі води в апараті: де . Тиск на вході в теплообмінник для холодної води:
Дата добавления: 2015-08-31; Просмотров: 1629; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |