1. 5.2 Ориентировочный расчет теплообменника-рекуператора

В данном теплообменнике расходы теплоносителей в трубном и межтрубном пространстве приблизительно равны между собой из материального баланса десорбера, то есть G₁=G₂ (за вычетом количества десорбируемого газа). Поэтому перепад температур на концах такого теплообменника должен быть одинаков при противоточной схеме движения теплоносителей.

Так как выходящая из десорбера вода охлаждается от t_н2 =97ºС до t_к2=24ºС, то загрязненная вода подогревается в нем от температуры абсорбции t_н1=17ºС до t_к1=78ºС. Средняя разность температур одинакова по всей длине труб и равна:

_(5.9)

С учётом расхода теплоносителя (G=0,63кг/с), тепловая нагрузка, согласно уравнению (5.10) составляет:

_(5.10)

Примем ориентировочное значение коэффициента теплопередачи К_ор=1700 Вт/(м²·К). Тогда ориентировочное значение поверхности теплообмена составит:

_(5.11)

Из таблицы 5.1 выбираем теплообменник :

Диаметр кожуха, мм	273
Диаметр труб, мм	202
Общим числом труб, шт.	61
Числом ходов	1
Длиной труб, м	1,5
Поверхность теплообмена, м2	6

Расхождение между выбранной и ориентировочной поверхностью теплопередачи составляет:

_(5.12)

Рассчитаем гидравлическое сопротивление теплообменника.

Скорость среды в трубах теплообменника рассчитывается по формуле:

(5.13)

Число Рейнольдса рассчитаем по формуле (5.14):

(5.14)

Рассчитаем коэффициент трения ,который зависит от режима движения и относительной шероховатости труб.так как режим движения ламинарный то коэффициент трения рассчитывается по формуле:

; (5.15)

где − коэффициент зависящий от формы сечения трубопровода, для круглого сечения =64, тогда:

Так как диаметр кожуха выбранного теплообменника равен 273 мм, а число ходов z=1, то диаметр условного прохода его штуцеров равен 100мм.

Скорость потока в штуцерах определяется по формуле (5.16):

Гидравлическое сопротивление в трубном пространстве определяется по формуле (5.17):

3. Ориентировочный расчет насоса

Подобрать насос для перекачивания поглотителя при температуре 24 С в аппарат, работающий под давлением 1 МПа. Расход воды 0,63кг/c. Геометрическая высота подъема воды 9м. Длина трубопровода на линии всасывания 10м,на линии нагнетания 30м. Выбор трубопровода для всасывающей и нагнетательной линии.

Расход поглотителя 0,63 , учитывая, что плотность воды при 24 С равна 995,2 , то объемный расход поглотителя (5.18)

Для всасывающего и нагнетательного трубопровода примем одинаковую скорость течения воды, равную 2 . Тогда диаметр по формуле (5.19):

Выбираем стальную трубу наружным диаметром 25 мм, толщиной стенки 2,5 мм. Внутренний диаметр трубы 20 мм. Фактическая скорость воды в трубе

(5.20)

Определение потерь на трение и местные сопротивления. Вычислим число Рейнольдса с учетом ,что  =1,271·10^-3 при 24 С для воды:

(5.21)

Режим течения турбулентный. Примем абсолютную шероховатость равной =0,2мм. Тогда:

; (5.22)

Так как полученное значение Re удовлетворяет условию:

; (5.23),

то из него следует , что в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчет коэффициента трения  следует проводить по формуле:

. (5.24)

.

Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений.

Для всасывающей линии:

1. вход в трубу (принимаем с острыми краями): ₁=0,5;

2. прямоточный вентиль, для d=0,02 м:

Сумма местных сопротивлений

. (5.25)

Потерянный напор во всасывающей линии находим по формуле: . (5.26)

где l–длина трубопровода, м.

(5.27)

Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений для нагнетающей линии:

3. прямоточный вентиль для d=0,02 м:

4. теплообменник или (5.28)

Потерянный напор в нагнетательной линии по формуле (5.29)