Исходные данные
Транспортируемая жидкость – бинарная смесь:
низкокипящий компонент – ацетон,
высококипящий компонент – уксусная кислота.
Молярная доля низкокипящего компонента
в смеси
.
Массовый расход жидкости
.
Начальная температура жидкости
.
Геометрическая высота подачи
.
Наружный диаметр всасывающего трубопровода
.
Толщина стенки всасывающего трубопровода
.
Длина всасывающего трубопровода
.
Количество отводов на всасывающем
трубопроводе
.
Наружный диаметр нагнетательного
трубопровода
.
Толщина стенки нагнетательного
трубопровода
.
Длина нагнетательного трубопровода
.
Условный проход нормальных вентилей
.
Количество нормальных вентилей
.
Диаметр отверстия диафрагмы
.
Количество отводов на нагнетательном
трубопроводе
.
Внешний диаметр труб теплообменника
.
Толщина стенки труб теплообменника
.
Длина труб теплообменника
.
Общее число труб теплообменника
.
Число ходов теплообменника
.
Физические свойства
t-x,y диаграмма ацетон - уксусная кислота
0,0 |
0,0 |
118,1 |
5,0 |
16,2 |
110,0 |
10,0 |
30,6 |
103,8 |
20,0 |
55,7 |
93,1 |
30,0 |
72,5 |
85,8 |
40,0 |
84,0 |
79,7 |
50,0 |
91,2 |
74,6 |
60,0 |
94,7 |
70,2 |
70,0 |
96,9 |
66,1 |
80,0 |
98,4 |
62,6 |
90,0 |
99,3 |
59,2 |
100,0 |
100,0 |
56,0 |
Определение средней температуры в теплообменнике
Температуру кипения смеси, содержащей
низкокипящего компонента, находим по
таблице или по графику:
.
Средняя температура в теплообменнике:
(найдена в первом приближении как среднее арифметическое, во второй части курсовой должна быть пересчитана через среднюю движущую силу процесса теплопередачи).
Расчёт плотности бинарной смеси
Молярные массы компонентов:
ацетон
,
уксусная кислота
.
Массовая доля низкокипящего компонента в смеси:
.
Плотность компонентов при начальной температуре:
ацетон
,
уксусная кислота
(найдены по справочным данным зависимости плотностей компонентов от температуры).
Плотность смеси при начальной температуре:
(найдена по формуле, не учитывающей объёмный эффект смешения; для водных растворов формула неприменима).
Плотность компонентов при средней температуре в теплообменнике:
ацетон
,
уксусная кислота
(найдены линейной интерполяцией по справочным данным зависимости плотностей компонентов от температуры).
Плотность смеси при средней температуре в теплообменнике:
.
Расчёт вязкости бинарной смеси
Вязкость компонентов при начальной температуре:
ацетон
,
уксусная кислота
(найдены по справочным данным зависимости вязкостей компонентов от температуры).
Вязкость смеси при начальной температуре:
.
Вязкость ацетона при средней температуре
в теплообменнике:
(найдена линейной интерполяцией по
справочным данным зависимости вязкостей
компонентов от температуры).
Вязкость уксусной кислоты при средней
температуре в теплообменнике:
(найдена линейной интерполяцией по
справочным данным зависимости вязкостей
компонентов от температуры).
Вязкость смеси при средней температуре в теплообменнике:
.
Таблица местных сопротивлений
Местные сопротивления [2, табл. XIII]:
Диафрагма |
|
Отвод |
|
Нормальный вентиль |
|||
m |
ξ |
|
R0 /d |
ξ |
|
Dу , мм |
ξ |
0,02 |
7000 |
|
1 |
0,21 |
|
13 |
10,8 |
0,04 |
1670 |
|
2 |
0,15 |
|
20 |
8 |
0,06 |
730 |
|
4 |
0,11 |
|
40 |
4,9 |
0,08 |
400 |
|
6 |
0,09 |
|
80 |
4 |
0,10 |
245 |
|
15 |
0,06 |
|
100 |
4,1 |
0,12 |
165 |
|
30 |
0,04 |
|
150 |
4,4 |
0,14 |
117 |
|
50 |
0,03 |
|
200 |
4,7 |
0,16 |
86 |
|
|
|
|
250 |
5,1 |
0,18 |
65,5 |
|
|
|
|
350 |
5,5 |
0,20 |
51,5 |
|
|
|
|
|
|
0,22 |
40 |
|
|
|
|
|
|
0,24 |
32 |
|
|
|
|
|
|
0,26 |
26,8 |
|
|
|
|
|
|
0,28 |
22,3 |
|
|
|
|
|
|
0,30 |
18,2 |
|
|
|
|
|
|
0,34 |
13,1 |
|
|
|
|
|
|
0,40 |
8,25 |
|
|
|
|
|
|
0,50 |
4 |
|
|
|
|
|
|
0,60 |
2 |
|
|
|
|
|
|
0,70 |
0,97 |
|
|
|
|
|
|
0,80 |
0,42 |
|
|
|
|
|
|
0,90 |
0,13 |
|
|
|
|
|
|