где λ - коэффициент трения;

l- длина линии;

ρ- плотность пара при средних величинах температуры и давления;

υ- скорость потока;

d – внутренний диаметр трубопровода. Уравнение (2.189) можно преобразовать к виду:

р= 31,8VLZ = 32,1WLZ ,н/ м2(Па), d4 ρd4

где V – объемная производительность;

Z – вязкость пара при средней температуре в линии кг/(м с); D – внутренний диаметр трубопровода, м;

W – массовый расход пара, кг/с.

р= 0,0003(1,81+0,0055t)VL = 0,02(1,81+0,0055t)WL
d4	60ρd4

где t – средняя температура воздуха. Для водяного пара:

(2.190)

(2.191)

р= 0,0003(0,99+0,0037t) = 0,02(0,94+0,003t)WL		(2.192)
d4	60ρd4

Уравнения (2.191) и (2.192) справедливы при температурах потока от –50

до +500С.

Когда известен перепад давления, по этим уравнениям можно рассчитывать диаметр трубопровода. Для проектных целей размеры трубопроводов можно оценить, исходя из предположения, что перепад давления составляет 10% абсолютного давления в системе.

Приближенно диаметры трубопроводов можно определить по формулам:

- для воздуха			0,25				0,25
		8				6
d =	5,4 10		ρVL	=	546 10 WL
	p	2			p	2

- для водяного пара

		8	0,25			6	0,25	.
d =	4,5 10		ρVL	=	455 10 WL
	p	2			p	2

2.10. Растворимость газов в воде

Для того, чтобы найти коэффициент растворимости газа в жидкости, обычно необходимо установить температуру, равновесное парциальной давление растворяемого газа в газовой фазе и концентрацию растворяемого газа в жидкой фазе. Строго говоря, должно быть установлено общее давление системы и парциальное давление растворимого газа, но в тех случаях, когда общее давление невелико – не выше 5 атм, можно с уверенностью считать, что

растворимость не зависит от общего давления системы, и вычислить ее по одному парциальному давлению растворяемого газа. Например, растворимость аммиака при 300С и парциальном давлении NH3 260 мм рт. ст. составляет 20 кг NH3 на 100 кг воды Н2О.

Этот метод применяется к системам, для которых не соблюдается закон Генри.

Если закон Генри соблюдается, то растворимость определяется константой Генри Н и температурой, причем Н = рА хА атм/моль (хА – мольная доля газа в

растворе). Для целого ряда газов закон Генри соблюдается очень хорошо, пока парциальное давление газа не превышает 1 атм.

Если парциальное давление больше 1 атм, данная величина Н может быть использована только в узком интервале парциальных давлений. Определение растворимости газа при повышенных давлениях требует точного установления парциального давления растворяемого газа, температура и величины Н.

Растворимость газов в воде приведена в справочниках в виде таблиц. Пользуясь приведенными таблицами растворимости, следует помнить, что

если парциальное давление растворяемого газа не указано, величину Н можно с уверенностью применять только для давлений не выше 1 атм.

Там, где парциальное давление указано, данная величина Н может быть использована для давлений, отличающейся от указанной величины не более чем на ±1 атм.

Рассмотрим несколько примеров использования константы Генри. Пример 1. 1. Определить, какое количество водорода может растворяться в

100 кг воды из газовой смеси. Давление газовой смеси 760 мм рт. ст., температура 200С. Для парциального давления 1 атм и температуры 200С

Н=6,83 104.

Решение. 1. Мольная доля водорода в жидкой фазе:

хА = рНА; рА = 760200 =0,263атм.

тогда хА = рНА = 683000,263 = 0,00000385.

2. Количество водорода, приходящегося на 100 кг воды:

	хА				МА		100 =	0,00000385	2,02	100 =0,0000431кг
	1−	х			М	S		1−0,00000385 18,02
			А

здесь М – молекулярный вес.

Таким образом, 0,0000431 кг водорода может раствориться в 100 кг воды при 200С из газовой смеси, имеющей парциальное давление 200 мм рт. ст.

Пример 2. Концентрация кислорода, растворенного в воде, составляет 0,03 кг на 100 кг Н2О.

Какое равновесное парциальное давление кислорода будет иметь этот раствор при 200С?