Курсовой Курбан / накип курсач / Часть 5

V. Гидравлический расчет

Определяем сумму гидравлических потерь в радиантной камере как сумму потерь на трение и местное сопротивление:

В дальнейшем потери давления определяем по формуле:

,

где - коэффициент гидравлического сопротивления,

- динамический напор.

Па

Для турбулентного режима движения в круглом канале определяем:

где - коэффициент трения, определяется качеством материала трубопровода и режимом протекания жидкости в канале

Для турбулентного режима движения в круглом канале определяем:

где мм - шероховатость труб после нескольких лет эксплуатации

_Тогда

_Па

По графику зависимости определяем:

_{По справочным данным принимаем} С=1, В=1,

_{Потери на местные сопротивления:}

Па

_{Таким образом,} Па

Гидравлические потери в конвективной камере составляют:

_{Из расчетов приведенных выше :}

Па

Гидравлические потери в змеевиковой части конвективной камеры состоят из 2 частей:

В дальнейшем потери давления определяем по формуле:

,

где - коэффициент гидравлического сопротивления,

- динамический напор.

Из расчетов приведенных выше:

Па

,

где - коэффициент трения, определяется качеством материала трубопровода и режимом протекания жидкости в канале

Так как число Рейнольдса больше 10000, то для турбулентного режима движения в круглом канале определяем:

_где мм - шероховатость труб после нескольких лет эксплуатации

Длина пути потока:

-длина поворота

Тогда

Па

По справочным данным принимаем С=1, В=1,

_Тогда

Па

Таким образом, Па

Полные гидравлические потери:

Па

˂ 0,05

76443,56 ˂ 0,05·2,5·

76443,56 ˂ 12500

Неравенство не выполняется, поэтому необходимо изменить входное давление для обеспечения необходимого технологического режима, новое значение входного давления:

В результате повышения входного давления необходим пересчет конвективной камеры:

Известны следующие температуры:

ºС, ºС,

ºС, ºС

Найдем площадь сечения всех труб камеры:

где - средняя плотность сырья в интервале температур от 140ºС до 630 ºС

,

Найдем октана для двух температур:

кг/м³ кг/м³

Следовательно, средняя плотность сырья составляет

кг/м³

Значит, м²

Определяем число труб в конвективной камере:

берем трубы 76х6 мм

, где F_тр - площадь сечения одной трубы

Берем 21 труб ( 3 ряда по 7 труб)

Уточняем значение скорости движения сырья в трубах:

,

м/с

Поверочный расчет проводим с целью определить, является ли расчетное значение теплоты конвективной камеры Q_к^расч достаточным для ее требуемого значения .

Расчетное значение находим по формуле

,

где К - коэффициент теплопередачи,

- средний температурный напор,

Fк - поверхность теплообмена

,

здесь мм - толщина трубной решетки

Найдем значение среднего температурного напора:

ºС

Вт/м^2·К

Средняя скорость газов:

, где F - свободное сечение конвективной камеры

м/с

Тогда: , где м²/с- коэффициент кинематической вязкости дымовых газов

_{Уравнение подобия при 10≤Re =}

,

Находим коэффициент теплоотдачи для 3 рядов ( ) с помощью соотношения:

,

Коэффициенты теплоотдачи для 1 и 2 рядов находим по следующим зависимостям:

, ;

, ;

Тогда искомое значение составит:

Определяем коэффициент теплоотдачи от нагретых стенок к сырью . Для этого воспользуемся теорией подобия. Найдем число Рейнольдса:

,

_Где м²/с - средний коэффициент кинематической вязкости

Подставляем полученное значение в уравнение :

Вт/м^2·К

Значит, коэффициент теплоотдачи от горячих дымовых газов будет равен:

Значит, расчетное значение теплоты конвективной камеры составляет:

Следовательно, условие

_{Возьмем 12 секций}

_{Уточним расчет}

_{n=·= 12·3 = 36}

_=16,98

_{Расчетное значение теплоты конвективной камеры составит:}

_{Следовательно, условие выполняется}

_{Высота конвективной камеры составит:}