Расчет гидравлического сопротивления трубного пространства теплообменника

Гидравлическое сопротивление трубного пространства теплообменника

рассчитывается по формуле

где - сопротивление трения;

-сумма местных сопротивлений.

Сопротивление трения для неизотермического потока

- коэффициент трения;

-число ходов по трубам

-длина труб.

Примем, что аппарат имеет незначительную коррозию и их шероховатость составляет е=0,2мм. Отношение внутреннего диаметра труб к шероховатости

. По рисунку 1.5 дляRe=24576 и находим

Потеря давления на преодоление трения в трубах

Потеря давления на преодоление местных сопротивлений складывается из нескольких величин:

,

где -сопротивление на входе в аппарат и выходе из него;

-сопротивление при входе трубы и выходе из них;

-сопротивление при повороте потока на 180° из одного потока в другой.

Условные диаметры штуцеров трубного пространства кожухотрубчатых теплообменников приведены в табл.2

Для D=1000мм и z=2 условный диаметр штуцера d_у=300мм.

Скорость воды в штуцерах

Скорость воды в штуцерах больше скорости в трубах, поэтому потери давления для входа в аппарат и выхода из аппарата находим по скорости в штуцерах W_ш, а потери давления при входе в трубы и выходе из них и при повороте из одного хода в другой - по скорости в трубах. Тогда

где =1,5 - коэффициент местного сопротивления при входе в аппарат и выходе из аппарата;

=2 - число штуцеров.

где - коэффициент местного сопротивления при входе в трубы и выходе из них;

n₂=4 - число входов в трубы и выходов их труб

где =2,5 - коэффициент местного сопротивления при повороте потока на 180°;

n₃=1 - число поворотов на 180°

Общее гидравлическое сопротивление трубного пространства теплообменника

Величина гидравлического сопротивления трубного пространства входит в предел допустимых значений от 0,1 до 0,5 кгс/см² (13976,2 Па = 0,13кгс/см²)

Вывод

В результате технологического расчета был выбран двухходовой кожухотрубчатый вертикальный теплообменник жёсткого типа со следующими характеристиками:

Диаметр кожуха 1000мм

Диаметр труб 25*2мм

Число ходов 2

Площадь сечения одного хода по трубам 0,124м²

Длина труб 6

Площадь поверхности теплопередачи 338м²

Число труб 718

Коэффициент теплопередачи 648

Гидравлическое сопротивление трубного пространства 13976,2 Па

Библиографический список

1. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/ под ред. Ю.Д. Дытнерского, 2-е изд., перераб. и доп. М.: Химия, 1991. 496 с.

2. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учеб. пособие для вузов/ под ред. П. Г. Романкова. 10-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1987. 576 с.

3. . Расчет конденсатора: Учебно-метод. пособие. Л.М. Журавлева, А.М. Чемерисова/ Самар. гос. техн. ун-т, Самара, 1999. 58с.