1. Расчет трубопровода

Расчет трубопровода начинаем с расчета диаметра трубопровода.

Диаметр трубопровода рассчитывается по формуле

;

где

–объемный расход аммиачно-воздушной смеси [по заданию];

–скорость газовой смеси в трубопроводе в пределах ;

Принимаем .

Подставляя данные в формулу, получим

;

Подбираем стандартный наружный диаметр трубопровода [2], , толщина стенки которого,;

Уточняем скорость газа в трубопроводе по формуле

; (80)

где

–объемный расход аммиачно-воздушной смеси [по заданию];

–внутренний диаметр трубопровода;

Подставляя данные в формулу (80), получим

;

Разобьем наш трубопровод на две части. Первая часть трубопровода будет располагаться до теплообменника, вторая – после теплообменника. Примем индекс «I» для первой части трубопровода, индекс «II» - для второй части.

Принимаем длину первой части трубопровода , второй части;

Определим гидравлическое сопротивление трубопровода для I и II части.

Гидравлическое сопротивление I части трубопровода определяется по формуле

; (81)

где

–плотность газовой смеси при ,;

- скорость газа в трубопроводе;

–коэффициент трения в трубопроводе;

–длина первой части трубопровода;

–внутренний диаметр трубопровода;

∑ζ= 11,5 – сумма коэффициентов местных сопротивлений [2._ст. 520].

Коэффициенты местного сопротивления

Вид сопротивления	ζ	∑ζ
Вход в трубу с острыми краями Вентиль (2 шт.)	0,5 5,5	0,5 5,5·2=11 11,5

Плотность газовой смеси рассчитывается по формуле

;

где

–объемная доля аммиака в смеси [по заданию];

, – плотности, соответственно, аммиака и воздуха при,;

Плотности аммиака и воздуха найдем по формуле

;

где

–температура при нормальных условиях;

–давление в абсорбере [по заданию];

–температура газа перед абсорбером [по заданию];

–давление при нормальных условиях;

–плотность газа при нормальных условиях,

, [2];

Плотность аммиака и воздуха при определяется по формуле

;

;

Подставим найденные значения

;

Коэффициент трения в трубопроводе определяется по рис. 1.5 [2]. Для этого определим критерий Рейнольдса для I части трубопровода по формуле

; ()

где

- скорость газа в трубопроводе;

–внутренний диаметр трубопровода;

–плотность газовой смеси при ;

–динамический коэффициент вязкости газовой смеси при ,;

Динамический коэффициент вязкости газовой смеси рассчитывается по формуле

;

где

, ;– мольные массы соответственно смеси газов, аммиака и воздуха [2];

, - динамические коэффициенты вязкости соответственно аммиака, воздуха при [2];

Мольная масса смеси газов рассчитывается по формуле

;

где

–объемная доля аммиака в смеси [по заданию];

;

По формуле находим динамический коэффициент вязкости

;

;

;

Подставляя полученные данные в формулу, получим

;

Определяем коэффициент трения. Принимаем шероховатость стальных труб с незначительной коррозией [2].Дляинаходим[2].

Полученные данные подставляем в формулу (81)

;

Гидравлическое сопротивление II части трубопровода определяется по формуле

(87)

где

–плотность газовой смеси при ;

- скорость газа в трубопроводе;

–коэффициент трения в трубопроводе;

–длина первой части трубопровода;

–внутренний диаметр трубопровода;

–сумма коэффициентов местных сопротивлений [2]

Коэффициенты местного сопротивления

Вид сопротивления	ζ	∑ζ
Выход из трубы Вентиль Отвод под < 90º	1 5,5 0,11	1 5,5 0,11 6,61

Коэффициент трения в трубопроводе определяется по рис. 1.5 [1, стр.22]. Для этого определим критерий Рейнольдса для II части трубопровода по формуле

;

где

–плотность газовой смеси при ;

- скорость газа в трубопроводе;

–динамический коэффициент вязкости газовой смеси;

Подставляя полученные данные в формулу (88), получим

;

Определяем коэффициент трения. Принимаем шероховатость стальных труб с незначительной коррозией [2._стр. 519].Дляинаходим[2._ рис. 1.5_ст. 22].

Полученные данные подставляем в формулу (81)

;

Общее сопротивление трубопровода

;