Гидравлический расчет холодильника абсорбента

 

В гидравлическом расчете кожухотрубчатого теплообменника определяем гидравлическое сопротивление его трубного и межтрубного пространства; определяем диаметры штуцеров и рассчитываем в них скорости потоков. Для расчета выбираем два конкурентоспособных варианта теплообменника – варианты №3 и 4.

 

Вариант 3.

Гидравлическое сопротивление в трубном пространстве ∆p_тр рассчитываем по формуле:

, (7.12)

где  - коэффициент трения; z - число ходов; - длина труб, м;  - эквивалентный диаметр, м;  - скорость потока теплоносителя, м/с;  - плотность теплоносителя; - коэффициент местного сопротивления.

 

В трубном пространстве следующие местные сопротивления: вход в камеру и выход из нее три поворота на 180°, четыре входа в трубы и четыре выхода из них.

 - входная и выходная камеры;

- поворот между ходами;

- вход в трубы и выход из них.

Таким образом, формула приобретает вид:

 

  (7.13)                      

Скорость течения жидкости в трубах рассчитываем по формуле:

 

            (7.14)

 (м/с).

Коэффициент трения при изотермическом ламинарном режиме течения в трубах рассчитывается по формуле:

; (7.15)

Диаметр штуцеров в распределительной камере  м [4]. Рассчитаем скорость в штуцерах:

м/с.

Гидравлическое сопротивление в трубном пространстве равно:

 Па.

В межтрубном пространстве сопротивление рассчитываем по формуле:

; (7.16)

где - скорость потока в межтрубном пространстве, м/с;            

- скорость потока в штуцерах межтрубного пространства, м/с;

 - число рядов труб, преодолеваемых потоком теплоносителя в межтрубном пространстве.

Коэффициенты местных сопротивлений потоку, движущемуся в межтрубном пространстве:

 - вход и выход жидкости,

 - поворот через сегментную перегородку,

 - сопротивление пучка труб.

; (7.18)

где х - число сегментных перегородок.

; (7.20)

где  - площадь наиболее узкого сечения в межтрубном пространстве, равная 0,009 м².

.

Скорость жидкости в межтрубном пространстве определяют по формуле:

, (7.21)

 м/с

Число рядов труб, преодолеваемых потоком теплоносителя в межтрубном пространстве, определяется по формуле:

, (7.22)

Округляем значение в большую сторону, то есть m=4. Число сегментных перегородок х=18, [4, с 56.], диаметр штуцеров к кожуху  м².

Скорость потока в штуцерах:

м/с.

Сопротивление в межтрубном пространстве:

 Па.

 

Вариант 4.

Гидравлическое сопротивление в трубном пространстве ∆p_тр рассчитываем по формуле:

, (7.23)

где  - коэффициент трения; z - число ходов; - длина труб, м;  - эквивалентный диаметр, м;  - скорость потока теплоносителя, м/с;  - плотность теплоносителя; - коэффициент местного сопротивления.

 

В трубном пространстве следующие местные сопротивления: вход в камеру и выход из нее три поворота на 180°, четыре входа в трубы и четыре выхода из них.

 - входная и выходная камеры;

- поворот между ходами;

- вход в трубы и выход из них.

Таким образом, формула приобретает вид:

 

(7.25)                  

Скорость течения жидкости в трубах рассчитываем по формуле:

 

 (м/с).

Коэффициент трения при изотермическом ламинарном режиме течения в трубах рассчитывается по формуле:

;

Диаметр штуцеров в распределительной камере  м [4]. Рассчитаем скорость в штуцерах:

м/с.

Гидравлическое сопротивление в трубном пространстве равно:

 Па

В межтрубном пространстве сопротивление рассчитываем по формуле:

; (7.26)

где - скорость потока в межтрубном пространстве, м/с;

- скорость потока в штуцерах межтрубного пространства, м/с;

 - число рядов труб, преодолеваемых потоком теплоносителя в межтрубном пространстве.

Коэффициенты местных сопротивлений потоку, движущемуся в межтрубном пространстве:

 - вход и выход жидкости,

 - поворот через сегментную перегородку,

 - сопротивление пучка труб.

; (7.28)

где х - число сегментных перегородок.

; (7.29)

где   - площадь наиболее узкого сечения в межтрубном пространстве, равная 0,013 м².

.

Скорость жидкости в межтрубном пространстве определяют по формуле:

,

 м/с

Число рядов труб, преодолеваемых потоком теплоносителя в межтрубном пространстве, определяется по формуле:

, (7.30)

Округляем значение в большую сторону, то есть m=5. Число сегментных перегородок х=8, [4, с 56.], диаметр штуцеров к кожуху  м².

Скорость потока в штуцерах:

м/с.

Сопротивление в межтрубном пространстве:

 Па.

В итоге, из выбранного ряда, больше всего подходит теплообменник с трубами длиной L = 2 м и номинальной поверхностью F = 9 , диаметром кожуха D = 325 мм, dтр=25 х 2 мм , S=0,078 м2, n = 56 шт, z =2 имеют соотношение n/z = 28, массой 550 кг.

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: