Гидравлический расчет теплообменника

Задачей расчета является определение гидравлического сопротивления теплообменного аппарата по теплоносителям и мощности привода насосов.

Расчет для труб.

Полное гидравлическое сопротивление складывается из потерь на трение Δр_Т и местных сопротивлений Δр_М, МПа:

(1.4)

Сопротивление трения определяется по формуле, МПа:

(1.5)

где L – полная длина канала, м;

d – внутренний диаметр труб для горячей воды и эквивалентный диаметр межтрубного пространства для холодной;

ρ – плотность теплоносителя при его средней температуре, кг/м³; w – скорость воды, м/с;

13

λ – коэффициент сопротивления трения, который зависит от режима движения жидкости и шероховатости канала.

При Re>2300 для гладких и шероховатых каналов универсальной является формула Альтшуля:

где - относительная шероховатость труб;

К – абсолютная шероховатость труб, мм. К = 0,06 мм, для цельнотянутых новых стальных труб К = 0,02-0,1 мм.

Полная длина канала для горячей воды в трубах, м:

Сопротивление трения определим по (1.5), МПа:

Местные потери обусловлены вихреобразованием в местах изменения сечения канала и других препятствий и могут быть определены по формуле, МПа:

где ξ _М – коэффициенты местных сопротивлений.

Таблица 1.3

Коэффициенты местных сопротивлений

Вид препятствия	ξМ
Вход в трубы	1,5
Выход из труб	1,5
Поворот на 180˚ из одной секции в другую через колено	2
Вход в межтрубное пространство	1,5
Выход из межтрубного пространства	1
Переход из одной секции в другую	2,5

Полное гидравлическое сопротивление по (1.4), МПа:

₁₄

.

Мощность привода насоса определяется по уравнению, кВт:

Расчет для межтрубного пространства.

При Re>2300 для гладких и шероховатых каналов универсальной является формула Альтшуля:

где - относительная шероховатость труб;

К – абсолютная шероховатость труб, мм. К = 0,06 мм, для цельнотянутых новых стальных труб К = 0,02-0,1 мм.

Полная длина канала для холодной воды в трубах, м:

Сопротивление трения определим по (1.5), МПа:

Местные потери обусловлены вихреобразованием в местах изменения сечения канала и других препятствий и могут быть определены по формуле, МПа:

где ξ _М – коэффициенты местных сопротивлений.

Полное гидравлическое сопротивление по (1.4), МПа:

.

Мощность привода насоса определяется по уравнению, кВт:

.

16

Список используемых источников

1. Голубков Б.Н. Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных предприятий – М.:Энергия, 1972;

2. Лебедев П.Д., Щукин А.А. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий. – М.: Энергия, 1970;

3. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. – М.: Энергия, 1973;

4. Павлов К.Ф., Романков П.Г. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. – 10-е изд. Л.: Химия, 1987.