Розрахунок теплообмінника „труба в трубі”.

Підбір насоса для подачі толуолу.

Швидкість толуолу в трубах

Гідравлічний розрахунок

Опори апарату.

Максимальна маса апарату:

G_max = G_a+G_в = 740 +212 = 952 кг = 0,009 МН,

де G_a = 740 кг – маса апарату (Табл.. 2.5 додатку)

G_в – маса води, що заповнює апарат підчас гідравлічного випробовування.

G_в = ρ_в٠Н٠ πd²/4,

де ρ_в =1000 кг/м³ - густина води;

Н = 3 м – висота труб;

d = 0,3 м – діаметр апарату.

G_в = 1000×0,785×0,30²×3 = 212 кг.

Приймаємо, що апарат встановлений на двох опорах, тоді навантаження на одну опору:

G_оп = 0,009/2 = 0,0045 МН

По [8] вибираємо опору з допустимим навантаженням 0,01МН.

Рис. 4 Опора апарату.

w_тр = G₂z/(0,785d_вн²nr₂),

де z = 2 – число ходів;

d_вн = 0,016 м – внутрішній діаметр труб.

w_тр = 2,78×2/(0,785×0,016²×90×870) = 0,35 м/с.

3.2. Коефіцієнт тертя – визначаємо по залежності (2.49):

,

де е = D/d_вн = 0,2/16 = 0,0125 – відносна шорсткість,

D = 0,2 мм – абсолютна шорсткість для труб з незначною корозією.

l = 0,25{lg[(0,0125/3,7)+(6,81/14466,5)^0,9]}^-2 = 0,045.

3.3 Швидкість толуолу в штуцерах:

w_шт = G₂/(0,785d_шт²r₂) = 2,78/(0,785×0,065²×870) = 0,963 м/с

3.4. Гідравлічний опір трубного простору (по залежності (2.50):

.

В трубному просторі наступні місцеві опори: вхід в камеру і вихід з неї; один поворот на 180⁰, два входи в труби і два виходи з них.

ΔР_тр=0,045×3,0×2×0,35²×870/(0,016×2)+[2,5(2-1)+2×2]0,35²×870/2+3×0,963²×870/2 = 2456 Па

Об’ємна витрата толуолу й напір, який повинен розвивати насос:

Q₂ = G₂/r₂ = 2,78/870 = 0,0032 м³/с,

Н = DР_тр/rg + h = 2456/870×9,8 + 3 = 3,29 м.

По об’ємній витраті і напору вибираємо відцентровий насос Х20/18, який забезпечує Q = 0,0055 м³/с і Н = 10,5 м [2].

Розрахувати теплообмінник типу „труба в трубі” для нагрівання 5 т/год. толуолу. Початкова температура толуолу – 35⁰С, кінцева – 110⁰С. Нагрівання здійснюється насиченою водяною парою тиском 0,3 МПа.

Дата добавления: 2017-02-01