2. Расчет потерь давления в трубопроводе.

При движении по системе любой среды происходят потери давления: на трение о стенки трубы и в местных сопротивлениях (повороты, задвижки, ответвления, перемена сечения трубопроводов и т.д.).

_{Потери давления на трение (5)}

_где λ_тр – коэффициент трения (безразмерная величина), значение которого зависит от шероховатости трубы и режима течения, который в свою очередь, характеризуется числом Re (число Рейнольдса) ₍₆₎

где μ – динамическая вязкость жидкости, Па·с,; l – длина трубы, м; ρ·ω²/2 – динамическое (скоростное) давление, Па.

Коэффициент трения (7)

где к – шероховатость труб, значения которой принимают: для новых гладких труб из латуни и меди к=0,001 мм; для новых стальных труб к=0,06 мм, а после нескольких лет эксплуатации к=0,2 мм, для стальных труб в рассольных системах к=0,5 мм. Потери давления в местных сопротивлениях, определяют по формуле: (8)

где ξм – коэффициент местного сопротивления; ρ·ω2/2 – динамическое (скоростное) давление потока, Па.

При определении давления в местном сопротивлении в неё подставляют значение скорости поступающего потока, если не происходит изменение сечения до и после сопротивления. При изменении сечения (переход от одного диаметра к другому или разделение потока) подставляют значение скорости потока в наименьшем сечении.

Система трубопроводов представляет собой сложную гидравлическую сеть из участков, соединённых последовательно или параллельно. Участком называют часть трубопровода с неизменённым расходом жидкости и диаметром трубы.

Полная потеря давления на участке трубопровода: (9)

3. Подбор циркуляционных насосов.

По известным значениям необходимой суммарной объемной (массовой) подаче и общих потерь давления в трубопроводе, а так же с учетом статического давления и потерь давления в технологических аппаратах и испарителе, подбираются циркуляционные насосы в колическтве не менее 2 штук (рабочие и один резервный).

Теплофизические свойства растворов .

Раствор этиленгликоля

Объемная доля в смеси %	Мин рабочая температура  t, °C	Температура раствора  t, °C	Плотность кг/м3	Теплоемкость КДж/кг*K	Динамическая вязкость  =10-3*Н*с/м2
20	-10	-10	1038	3,85	5,19
		0	1036	3,87	3,11
		20	1030	3,90	1,65
34	-20	-20	1069	3,51	11,76
		0	1063	3,56	4,89
52	-40	-40	1108	3,04	110,8
		-20	1100	3,11	27,50
		0	1092	3,19	10,37

Раствор пропиленгликоля

Объемная доля в смеси %	Мин рабочая температура t, °C	Температура раствора t, °C	Плотность кг/м3	Теплоемкость КДж/кг*K	Динамическая вязкость 10 -3*Н*с/м2
25	-10	-10	1032	3,93	10,22
		0	1030	3,95	6,18
		20	1024	3,98	2,86
38	-20	-20	1050	3,68	47,25
		0	1045	3,72	12,54
47	-30	-30	1066	3,45	160
		-20	1062	3,49	74,3
		-10	1058	3,52	31,74
		0	1054	3,56	18,97

Вода

Температура t,(°C)	Плотность кг/м3	Теплоемкость КДж/кг*K	Динамическая вязкость 10-3*Н*с/м2
0	1000	4,217	1,78
5	1000	4,204	1,52
10	1000	4,193	1,31
20	998	4,182	1,00
30	996	4,179	0,798
40	991	4,179	0,653
50	988	4,182	0,547

Таблица 2. Значение коэффициентов местного сопротивления

Трубы стальные с толщиной стенки 1, 1,2, 1,4, 1,6 мм диаметром: 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 30, 32, 35, 36, 28, 40, 42, 45, 51, 57, 60, 70, 73, 76, 83, 89, 95, 102, 108, 114, 127

Трубы пластиковые:6*1, 8*1, 10*1, 12*1, 18*1, 22*1, 28*1,5, 35*1,5, 42*1,5, 54*2, 64*2, 76*2, 89*2, 108*2

Разработать систему косвенного холодоснабжения .

Задачи:

1. Разработать принципиальную схему холодоснабжения по заданию.

2. Рассчитать диаметр трубопровода и гидравлические потери в контуре.

№	Система охлаждения	Требуемые температуры холодоносителя на входе/ выходе из технологического оборудования.	Требуемая холодо- производительность, Q, кВт	Примечания, особенность системы
1	Двигатели технологической линии	+10 …. +15 0С (вода)	5*30	Чиллер с возможностью freecolling (выносной блок и отдельная градирня)
2		+30 … +35 0С (вода)	7*10	Охлаждение воды в градирне
3	Камеры хранения бананов	+6 + 10 (пропиленгликоль)	27	Чиллер с возможностью freecolling (выносной блок, водяной конденсатор и градирня)
4		+6 + 10 (пропиленгликоль)	42	Чиллер (воздушный конденсатор)
5	Камеры хранения плодовощехранилища	-4 …0 (пропиленгликоль)	по заданию	Чиллер (воздушный конденсатор, утилизация тепла конденсации)
6		-4 …0 (пропиленгликоль)	по заданию	Чиллер с водяным конденсатором
7	Камеры хранения готовой продукции	-4 …0 (пропиленгликоль)	по заданию	Чиллер (воздушный конденсатор, утилизация тепла конденсации)
8		-4 …0 (пропиленгликоль)	по заданию	Чиллер с водяным конденсатором
9	Каток	-10 … -8 (этиленгликоль)	по заданию	Чиллер (воздушный конденсатор)
10		-10 … -8 (этиленгликоль)	по заданию	Чиллер (воздушный конденсатор, утилизация тепла конденсации)
11	Система с «ледяной» водой	+1 … + 6 (вода)	по заданию	Чиллер с льдогенератором
12		+1 … + 6 (вода)	по заданию	Чиллер с льдогенератором
13	Теплобменники охлаждения молока	+1 … + 6 (вода)	по заданию	Чиллер с льдогенератором
14		+1 + 6 (пропиленгликоль)	по заданию	Чиллер с водяным конденсатором
15	Продовольственный магазин	-6 … -2 (пропиленгликоль)	по заданию	Чиллер с воздушным конденсатором
16		-6 … -2 (пропиленгликоль)	по заданию	Чиллер с водяным конденсатором

Вариант 1, 2

Вариант 3, 4

Вариант 5 (камеры 4 и 5),

Вариант 6 (камеры 1, 2 и 3)

Вариант 7 (№1 – 13 кВт, №2 – 27 кВт ),

Вариант 8 (№1 – 20 кВт, №2 – 15 кВт )

Вариант 9. Расположение коллектора вдоль меньшей стороны катка (61*31), Q =385 кВт, диаметр трубок 8 – 12 мм, расстояние 2-3 диаметра.

Вариант 10. Расположение коллектора вдоль большей стороны катка (61*31), Q =527 кВт, диаметр трубок 8 – 12 мм, расстояние 2-3 диаметра.

Вариант 11 (участок приготовления творога Q= 2*7,5 кВт , производство масла Q= 11 кВт)

Вариант 12 (участок приготовления творога Q= 8 кВт Q= 3 кВт, производство масла Q= 4,5 кВт)

Вариант 13 (теплообменники охлаждения молока Q1 = 150 кВт , Q2 = 30 кВт)

Вариант 14 (теплообменники охлаждения молока Q1 = 47 кВт , Q2 = 70 кВт)

Вариант 15 (по рисунку)

Вариант 16 (нагрузки с конца линии 1,5; 4; 2,5; 2; 3,1).