1. Понятие о плёночном движении жидкости.

В ряде процессов химической технологии применяются аппараты, в которых жидкость движется по поверхности в виде тонких плёнок, причём скорость процесса зависит от толщины плёнки и скорости её течения. Характер движения плёнки определяется по величине критерия Re.

(1.62)[10]

где скорость движения плёнки, м/с;

эквивалентный диаметр плёнки, м.

Эквивалентный диаметр плёнки определяют по формуле:

(1.63)[10]

где эквивалентный диаметр плёнки, м;

толщина плёнки, м.

Измерить толщину плёнки трудно, поэтому обычно определяют линейную плотность орошения:

(1.64)[10]

где Г – линейная плотность орошения, кг/м∙с;

П – периметр поверхности по которому стекает плёнка.

Тогда уравнение для определения критерия Re имеет вид:

(1.65)[10]

где Г – линейная плотность орошения, кг/м∙с;

динамический коэффициент вязкости, Па∙с.

Отсюда толщина плёнки:

(1.66)[10]

где толщина плёнки, м.

Г – линейная плотность орошения, кг/м∙с;

динамический коэффициент вязкости, Па∙с.

плотность жидкости или газа, кг/м³.

Скорость стекания пленки определяется по формуле:

, (1.67)[10]

где толщина плёнки, м.

Г – линейная плотность орошения, кг/м∙с;

плотность жидкости или газа, кг/м³.

2. Расчёт простого трубопровода.

Цель – определение перепада давления, необходимого для обеспечения заданного расхода и оптимального сечения трубопровода.

Подачу одного и того же количества газа или жидкости можно осуществить через трубу разного диаметра. Чем меньше диаметр, тем меньше требуется металла и ниже стоимость трубопровода. Однако, понижение диаметра приводит к повышению гидравлического сопротивления и к повышению энергетических затрат.

1. Задаёмся скоростью течения [м/с]

Скорости, обеспечивающие близкий к оптимальному диаметру трубопровода приведены в таблице 8 [23 стр. 16], [9 стр. 12].

Таблица 8

Перекачиваемая среда	, м/с
Жидкости При движении самотеком: вязкие маловязкие При перекачивании насосами во всасывающем в нагнетательном	0,1-0,5 0,5-1,0 0,8-2,0 1,5-3,0
Газы При естественной тяге При небольшом давлении (от вентилятора) При большом давлении (от компрессора)	2-4 4-15 15-25
Пары Перегретые Насыщенные при Р,Па Более 105 (1 – 0,5)х105 (5 – 2) х104 (2 – 0,5)х104	30 – 40 15 – 25 20 – 40 40 – 60 60 – 75

2. Определяем внутренний диаметр трубопровода.

(1.68)[16]

где: d- внутренний диаметр, м;

объёмный расход, м³/с;

скорость течения жидкости в нагнетательном или всасывающем трубопроводе, м/с.

3. По нормальному ряду труб, изготавливаемых промышленностью выбираем ближайшее большее значение диаметра трубы [23 стр. 16].

4. Определяем фактическую скорость движение среды в трубе по формуле:

(1.69)[16]

где d- внутренний диаметр трубы, м;

объёмный расход, м³/с;

фактическая скорость жидкости в трубопроводе, м/с.

5. Определяем значение критерия Рейнольдса

(1.70)[16]

где плотность жидкости при температуре перекачки, кг/м3;

коэффициент динамической вязкости, Па*с.

6. Определим потери на трение и местное сопротивление.

Определяем абсолютную шероховатость равной [8, стр.207] или [9, стр 494].

По графику 1.5 [8] определяем значение

Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений [8],[9],[10].

6. Определяем потерянный напор по формуле (1.55).