загрузка...
загрузка...
На головну

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РОЗРАХУНОК ВИПАРНИХАППАРАТОВ з примусовою циркуляцією

  1. I. Розрахунок базової заробітної плати
  2. II. Розрахунок сукупного доходу
  3. IV. РОЗРАХУНОК колони ректифікації
  4. VII. Розрахунок часу вогневихнальотів артилерії
  5. А) Розрахунки платіжними дорученнями
  6. А. Методика розрахунку довжини ЗПС, прийнята в ВВС
  7. Автоматизація міжбанківських розрахунків

Гідравлічні характеристики парогенеруючої частини циркуляційного контуру випарного апарату з природною циркуляцією визначаються при розрахунку коефіцієнта тепловіддачі при кипінні розчину ?2. Згідно з розділом 3.5.1. розраховуються: V 'Tp - Швидкість потоку на виході з

кіпятільних труб, м / с; Vp - швидкість розчину в трубах, м / с;

Vcp - середня логарифмічна швидкість потоку в трубах, м / с. (Формули 80-82)

Розрахунок основних гідравлічних характеристик циркуляційного контуру випарного апарату з примусовою циркуляцією здійснюється в наступній послідовності:

1. Визначають витрата випарює розчину в циркуляційному контурі, кг / с

 (183)

де Q - величина теплового потоку до випарюють розчину, Вт;

Cp - Середня теплоємність випарює розчину при середній температурі t?2 , Дж / (кг-К);

t '2 і t "2 - Відповідно температури: розчину, що надходить на випарювання, і розчину на виході з теп- лообменних труб гріючої камери, ° С (див. Розділ 3.5.2).

2. Обчислюють об'ємну продуктивність циркуляційного контуру випарного апарату, м3/ с

 (184)

де ?p - Щільність розчину при середній температурі t?2, Кг / м3.

3. Обчислюють наведений коефіцієнт гідравлічного опору циркуляційного контуру:

 (185)


де W1 , ..., Wm - Швидкість руху розчину в елементах циркуляційного контуру, м / с;

WK - Швидкість руху розчину в трубах гріючої камери випарного апарата, м / с.

величину Wi визначають за рівнянням нерозривності:

 (186)

де fi - Площа поперечного перерізу елементів циркуляції

ційного контуру, м2; (Величина fi типових апаратів визначається по еталонним кресленнями до каталогу- довідником [10]).

Коефіцієнти гідравлічного опору елементів циркуляційного контуру:

? '1 - Обтікання циліндричного тіла потоком розчину при його русі в сепараторі на виходi циркуляційної труби (рис. 5):

 (187)

де Cx - Коефіцієнт лобового опору тіла; змінюється в межах 0,63..0,82 [17];

F1 - Площа поздовжнього перетину сепаратора за винятком площі труби скипання, м2;

SM - Площа поздовжнього перетину труби скипання, м2.

F0 - Сумарна площа поздовжнього перерізу,

F0 = F1 + SM , м2

L - висота труби скипання в сепараторі, м;

D0 - Внутрішній діаметр сепаратора вторинного пара,

м.

В даному випадку  , М / с.

? '2 - Вхід розчину з сепаратора в циркуляційну трубу

а) з раптовим звуженням потоку:

 (188)

б) з плавним звуженням потоку: ? '2 = 0,186..0,212. де Fm - Поперечний переріз циркуляційної труби, м2;

FБ - Сумарна площа поздовжнього перерізу сепаратора, м2, FБ = F0;

W2 - Швидкість розчину в меншому перерізі, м / с;

? '3 - Рух розчину по горизонтальному (похилому) прямій ділянці циркуляційної труби.

Опір тертя визначають за формулою:

 , (189)

де ?- коефіцієнт гідравлічного тертя [8,11,17,18,30].

1 - довжина прямої ділянки, м,

d - внутрішній діаметр циркуляційної труби, м.

При турбулентному режимі течії ? визначають за формулою Блазиуса для ReЖ = 3 • 103..105

 (190)

для ReЖ = 105..108 справедлива формула Нікурадзе

 (191)

або для обох випадків - формула Конакова:

 (192)

У формулах (190) - (192) всі фізичні властивості рідини віднесені до її середній температурі, ° С.

при числах  гідравлічний опір тертя визначається тільки шорсткістю стінки каналу і від Rеж не залежить. У цій автомодельної області ? визначається за формулою:

 (193)

де  = ? / r і ? - середня висота виступів на поверхні труби, м;

r - радіус труби, м;

? '4 - Рух розчину у верхньому коліні циркуляційному труби.

Сумарний опір складається з місцевого опору і опору тертя при повороті потоку:

 (194)

де K? - Поправка на величину відносної шорсткості циркуляційної труби; в діапазоні

2 • 103 ? ReЖ ?4 • 105 при зміні ? від 0,05 до

0,0001 K? = (1,65..4) .. 1,0 для R0/ D = 1,5;

KRe - Поправка на величину числа Рейнольдса при русі розчину в циркуляційної трубі; в діапазоні 2 • 103 ? ReЖ?4 • 105 коефіцієнт KRe визначають по табл. 5 за умови, що KRe = 1 при ReЖ = 2 • 103

Таблиця 7

 Reж  відносна шорсткість
 0,05  0,03  0,015  0,008  0,004  0,001
 4 • 104  0,92  0,85  0,76  0,67  0,60  0,50
 4 • 105  1,68  1,53  1,35  1,18  0,99  0,63

?м - Коефіцієнт опору для плавного повороту потоку; визначається з [8,11,17] в залежності від кута повороту j, радіусу вигину труби R0 і внутрішнього діаметра труби d;

?тр - Коефіцієнт опору тертя для зігнутої труби.

Поправка на кривизну вводиться за формулою

 (195)

де ?пр - Коефіцієнт опору тертя для прямої труби. Обчислюється за формулою (189);

f (R0/ D) - функція відносини радіуса вигину труби R0 до її внутрішньому діаметру. Значення функції показані в табл. 9.

Таблиця 8

 2,69  2,26  1,92  1,73  1,58  1,49  1,41  1,36  1,3  1,27
R0/ d

? '5 - Рух розчину по прямій ділянці циркуляційної труби після верхнього коліна. Опір тертю при русі в прямому ділянці труби подсчі- розробляються за формулою (189);

? '6 - Рух розчину у відведенні нижнього коліна циркуляційної труби. Сумарний опір складається з місцевого опору і опору тертя при

повороті потоку на кут ? = 900: ? '6 = ? '4;

? '7 - Рух розчину в конфузорі перед насосом з плавним звуженням потоку. Сумарний опір складається з опору від прискорення потоку розчину і опору тертя і визначається за формулою [17, 20].

 (196)

де FМ - Площа вихідного отвору конфузора, м.

FБ - Площа вхідного отвору конфузора, м2.

При ??40 ° коефіцієнт ?ВИХІД визначають по табл. 7.

Таблиця 9

 1 / dэ  Кут ?, градуси
 0,15  0,5  0,37  0,27  0,20  0,16
 0,60  0,5  0,27  0,18  0,13  0,11

тут  , м

де Пм - Периметр вихідного отвору конфузора, м;

l - довжина конфузора, м.

значення ?ВИХІД відноситься до швидкості потоку в меншому перерізі конфузора FМ ;

значення ?тр визначають по табл. 8.

Таблиця 8

FБ/ FМ  Кут a, градуси
 0,10  0,03  0,02  0,01
 0,07  0,03  0,02  0,01

? '8 - Рух розчину за прямим вертикальному

ділянці труби після циркуляційного насоса. Опір тертя підраховують за формулою (189);

? '9 - Рух розчину в дифузорі гріючої камери з плавним розширенням потоку. Сумарний опір складається з опору від уповільнення потоку розчину і опору тертя і визначається за формулою:

 (197)

де ?ВИХІД - Віднесений до швидкості потоку в меншому перерізі FМ , Визначається при ReЖ > 3,5 - 103 по табл. 9 в залежності від ставлення перетинів дифузора FM/ FБ . ?тр визначається з таблиці 8.

Таблиця 10

FМ/ FБ  0,9  0,8  0,7  0,6  0,5  0,4  0,3  0,2  0,1
?ВИХІД  0,01  0,04  0,09  0,16  0,25  0,36  0,5  0,64  0,81

При вугіллі розчину дифузора ?> 40 ° поправочний коефіцієнт опору при ?ВИХІД вважати k = 1; при ? <40 ° коефіцієнт k визначається по табл. 10.

Таблиця 10

 ?, °
k  0,08  0,17  0,27  0,44  0,63  0,8  0,94

? '10- Раптове звуження потоку розчину при вході в теплообмінні труби гріючої камери. Сумарний опір складається з опору від прискорення потоку і опору тертя. Визначається за формулою (188);

? '11- Рух розчину по теплообмінних труб гріючої камери. Опір тертя підраховується за формулою (189).

? '12 - Раптове розширення потоку розчину при виході з теплообмінних труб гріючої камери. Сумарний опір складається з опору від уповільнення потоку і опору тертя. Визначається за формулою:

 (198)

? '13 - Рух розчину по трубі скипання. Опір тертя і прискорення потоку на прямій ділянці під- зчитується за формулою (189);

? '14 - Рух розчину по трубі скипання. Опір тертя і прискорення потоку у верхньому коліні подсчі- розробляються за формулою (194);

? '15 - Вихід потоку розчину на екран сепаратора. Опір від удару потоку розчину об відбійник. Визначається по табл. 11 в залежності від ставлення відстані відбійника h до труби скипання до діаметру труби скипання

D0;

Таблиця 11

 h / D0  0.5  0.6  0.7  0.8  0.9  1.0
 ? '15  1.38  1.20  1.12  1.06  1.03  1.0

? '16 - Поворот парожідкостной потоку в просторі сепаратора з повною втратою швидкісний енергії. Рекомендується [16] ? '16 = 2,0.

Обчислюється загальний коефіцієнт опору циркуляційного контуру випарного апарату:

 (199)

де k - коефіцієнт обліку взаємного впливу елементів при русі розчину по циркуляційному контуру апарату; для апаратів нормалізованих конструкцій величина k 'визначається за табл. 12 в залежності від Reж .

Таблиця 12

 Rеж  102..2 • 103  3 • 103..104  > 104
 k '  1,6  1,6..1,25  1,25

Визначається втрата тиску при русі розчину по циркуляційному контуру випарного апарату (натиск циркуляційного насоса):

 , Па, (200)

де W2 - Швидкість руху розчину по теплообмінних трубок гріючої камери, м / с.

Коефіцієнт корисної дії циркуляційних насосів ?Н вибирається відповідно до їх універсальними характеристиками. Для типових горизонтальних осьових насосів

?Н = 0,5..0,8.

Обчислюється потужність на приводі циркуляційного насоса випарного апарату, Вт .:

 . (201)




Концентрація розчину і тиск пара сходами МВУ | Визначення корисного перепаду температур на МВУ | Попередній розподіл корисної різниці температур по східцях МВУ | Визначення коефіцієнтів теплопередачі в випарних апаратах МВУ | Випарніапарати з природною циркуляцією розчину | Випарніапарати з примусовою циркуляцією розчину | Визначення витрати пари на першу сходинку МВУ | Уточнення величини корисної різниці температур поступенное МВУ | Випарніапарати з природною циркуляцією розчину | Випарніапарати з примусовою ціркуляціейраствора |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати