2.4 Гидравлический расчет тракта подачи исходной смеси в генератор

Рисунок 9 - Схема трубопровода подачи крепкого раствора в генератор.

Так как в тракт подачи исходной смеси в генератор входит теплообменник раствора, то нам необходимо выполнить конструктивный расчёт данного теплообменника.

Расчёт теплообменника.

Тепловая нагрузка аппарата:

(63)

Средняя разность температур между греющим паром и раствором:

(64)

Принимаем коэффициент теплопередачи

;

Поверхность нагрева аппарата:

(65)

.

Выбираем двухтрубный теплообменник.

Диаметр внутренней трубы ; диаметр наружной трубы ; слабый раствор направляется в трубу меньшего диаметра.

Общая длина труб:

(66)

Число труб при длине одной трубы

(67)

Скорости движения слабого и крепкого раствора:

(68)

(69)

Гидродинамический расчёт теплообменника раствора.

Полный напор:

(70)

где - сумма гидравлических сопротивлений поверхностей

теплообменника;

- сумма потерь напора за счёт местных сопротивлений;

- сумма потерь, обусловленных ускорением потока (у нас

=0);

- затраты напора для преодоления гидростатического столба

жидкости (у нас теплообменник включён в замкнутую сеть, а значит

=0); значит:

,

, (71)

, (72)

здесь - коэффициент сопротивления трения;

- коэффициент местного сопротивления;

- длина труб;

- эквивалентный диаметр трубы;

- плотность крепкого раствора;

- скорость движения крепкого раствора в трубах теплообменника.

;

Определим :

(73)

;

где - кинематический коэффициент вязкости при,

.

Так как , то коэффициент сопротивления трения определяем по формуле Никурадзе:

(74)

;

тогда:

;

Полная потеря напора в теплообменнике:

;

Гидродинамический расчёт трубопровода.

а) В случае включения в тракт подачи смеси теплообменника раствора.

;

где - сумма гидравлических сопротивлений поверхностей

трубопровода;

- сумма потерь напора за счёт местных сопротивлений;

; (75)

где - скорость движения крепкого раствора в трубопроводе;

- коэффициент местного сопротивления;

- длина труб;

- диаметр трубопровода;

- плотность крепкого раствора.

; (76)

где - сумма гидравлических сопротивлений поверхностей

трубопровода на участке трубопровода от абсорбера до насоса;

- сумма гидравлических сопротивлений поверхностей

трубопровода на участке трубопровода от насоса до теплообменника;

- сумма гидравлических сопротивлений поверхностей

трубопровода на участке трубопровода от теплообменника до

генератора;

Определим :

; (77)

где - кинематический коэффициент вязкости при , .

Т.к , то коэффициент сопротивления трения определяем по формуле Никурадзе:

;

тогда:

(78)

Определим :

;

где - кинематический коэффициент вязкости при ; .

Так как , то коэффициент сопротивления трения определяем по формуле Никурадзе:

;

тогда:

(79)

.

Определим :

;

где - кинематический коэффициент вязкости при , .

Так как , то коэффициент сопротивления трения определяем по формуле Никурадзе:

;

тогда:

;

Сумма гидравлических сопротивлений поверхностей трубопровода:

;

Полная потеря напора в трубопроводе в случае включения в тракт подачи смеси теплообменника раствора:

;

Суммарная потеря напора в тракте подачи исходной смеси в генератор в указанном случае:

;

б) В случае выключения из тракта подачи смеси теплообменника раствора.

;

где - сумма гидравлических сопротивлений поверхностей трубопровода;

- сумма потерь напора за счёт местных сопротивлений;

;

где - скорость движения крепкого раствора в трубопроводе;

- коэффициент местного сопротивления;

- длина труб;

- диаметр трубопровода;

- плотность крепкого раствора.

;

где - сумма гидравлических сопротивлений поверхностей трубопровода на участке трубопровода от абсорбера до насоса;

- сумма гидравлических сопротивлений поверхностей трубопровода на участке трубопровода от насоса до генератора;

;

Определим :

;

где - кинематический коэффициент вязкости при , .

Т.к , то коэффициент сопротивления трения определяем по формуле Никурадзе:

; тогда:

;

;

Определим :

;

где - кинематический коэффициент вязкости при , .

Т.к , то коэффициент сопротивления трения определяем по формуле Никурадзе:

;

тогда:

;

Сумма гидравлических сопротивлений поверхностей трубопровода:

;

Полная потеря напора в трубопроводе в случае выключения из тракта подачи смеси теплообменника раствора:

.