5.Гидравлический расчет теплообменника

Целью гидравлического расчета является определение потерь напора h или, что то же самое, потерь давления жидкости ∆p при перемещении ее по сети и выбор насоса для перекачивания жидкого продукта.

Суммарные потери напора жидкости в сети h складываются из потерь удельной энергии на преодоление статического напора , на преодоление трения и местных сопротивлений .

Потери напора на трение рассчитывают по формуле:

где - коэффициент гидравлического трения;

l - длина прямолинейного участка при движении жидкости, м;

d - эквивалентный диаметр канала, м;

u - скорость движения жидкости, м/с;

g - ускорение свободного падения.

При турбулентном режиме движения жидкости справедлива зависимость:

Подставляем число Re и определяем коэффициент гидравлического трения:

Определим потери напора:

Определение потери напора на преодоление местных сопротивлений:

где - коэффициент местного сопротивления для i-го сопротивления.

Местные сопротивления и количество раз, которое они встречаются в нашей конструкции теплообменника:

• 3 колена под углом 90°С - = 1,1;

• 1 вход в трубу - = 0,2;

• 1 выход из трубы - = 1;

• 2 вентиля - = 6;

• 4 отвода - = 0,175.

Сложив все произведения коэффициентов местных сопротивлений, получим: = 3 · 1,1 + 1 · 0,2 + 2 · 6 + 4 · 0,175 = 17,2. Подставим это значение в формулу для определения потери напора на преодоление местных сопротивлений:

Статический напор рассчитывается так:

Определим h:

И сходя из полученных данных, выбираем насос. Нам подходит насос ОНЦ1М-12,5/20

Мы выбрали его, исходя из расчета мощности двигателя и суммарной потери напора жидкости в сети.

Заключение

В данной курсовой работе произведен расчет теплообменного аппарата типа «труба в трубе».

В каждом этапе данной курсовой работы было установлено следующее:

• · следствием теплового расчета стало определение площади поверхности нагрева;

• · благодаря произведённому конструктивному расчету удалось отметить главные габаритные величины теплообменного аппарата;

• завершая расчет тепловой изоляции был разрешен вопрос о необходимости ее использования;

• Существенные потери напора получилось выявить при использовании гидравлического расчёта.

Удалось достигнуть главной цели, а именно усвоить умения и навыков, реализующие техническое исполнение и инженерные расчеты, связанные с компетентным использованием теплоиспользующих установок, в том числе затрагивающих транспортировку жидких пищевых сред по трубопроводам при помощи насосов.

Проделав все необходимые расчеты, мы установили, что наиболее подходящим насосом для перекачивания виноградного сока с заданными свойствами является насос марки ОНЦ1М-12,5/20.

Список используемой литературы

1.Стефановский В. М. Тепло- и хладотехника: методические указания. М.: Издательство РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева, 2018.

2.Рудбашта С. П. Теплотехника. Учебник и учебное пособие для студентов вузов. М.: КолосС, 2010.

3.Практические занятия и курс лекций по теплотехнике