Гидравлический расчёт теплообменника (участок ТО)

Дата: 2025-05-01; Просмотры: 26

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Объёмный расход смеси: Vто := = 12,86 × 10^-3 м3/c

Эквивалентный диаметр внутритрубного пространства теплообменника:

dэто := (dто − 2⋅δто)⋅10^-3 = (25 – 4)⋅10^-3 = 0.021 м

Площадь сечения внутритрубного пространства:

Sто = π∙ = = 34,96 × 10-3 м2

Скорость жидкости в трубах теплообменника: wто := = = 0.3627 м/с

Критерий Рейнольдса: Re2 := = 22 243

Относительная шероховатость труб теплообменника:

εто := = = 9.52 × 10^-3

Коэффициент гидравлического трения (коэффициент Дарси) по формуле Кольбрука:

λ то := = 0.04043

Коэффициент сопротивления трения: ξтрто := = =46,2

Коэффициенты местных сопротивлений теплообменника [2, с. 55]:

i := 1..5

вход в камеру (входной штуцер) ξ1 := 1.5 n1 := 1

вход в трубчатку (дробление потока) ξ2 := 1 n2 := k = 2

выход из трубчатки (слияние потока) ξ3 := 1 n3 := k = 2

поворот на 180^о ξ4 := 2.5 n4 := k − 1 = 1

выход из камеры (выходной штуцер) ξ5 := 1.5 n5 := 1

Сумма коэффициентов местных сопротивлений теплообменника:

Σξмсто := ∑(ξ_i⋅n_i) = 18,5

Потери напора в теплообменнике: hпто := (ξтрто + Σξмсто)∙ = 0.44 м

Подбор центробежного насоса

Потери напора в сети: hп := hп1 + hп2 + hпто = 0.59 + 12.8+0.44 = 13.824 м

Давление в ёмкости: p1 := 101325 Па

Давление в колонне: pк := 101325 Па

Напор, необходимый для работы насоса на сеть:

Hc = + Hг + hп + = 4,9 + 13.8 +

= 18,9 м

Коэффициенты уравнения характеристики сети Hc = A + B^.V²:

первый коэффициент: Aс := + Hг = 4,9

второй коэффициент: Bс := ∙ 10^-6 = 1,1032

Уравнение характеристики сети: Hс(v) := Aс + Bс⋅v ,

где v - производительность в л/с, Hс - напор сети в м.

Характеристика насоса Х 45/21 [7]: i := 0..7

V^нi :=H^нi :=N^нi := η^нi :=

Уравнение характеристики насоса Х45/21:

Н(v) := Aн + Bн⋅v + Cн⋅v ,

где v - производительность в л/с, Hс - напор сети в м.

Напор насоса при заданной производительности:

Нн := Н(V1⋅1000) = 20,63м

Мощность насоса при заданной производительности:

Nн := linterp(Vн , Nн , V1⋅1000) = 4,0345кВт

КПД насоса при заданной производительности:

ηн := linterp(Vн , ηн , V1⋅1000) = 63,44 %

Рис. 3. Характеристики насоса и сети.

Нахождение рабочей точки (точки пересечения характеристики сети и характеристики насоса):

Vрт := 13,6 л/c

Hрт := Hс(Vрт) = 19,8 м