Курсовая работа: Проект теплообмінного апарату типу "труба в трубі"

d_б.вх = 1,13√ G₂ / (ρ · w₂ ) = 1,13√1,6 / (1026 · 1,2) = 0,041 м

- патрубок на виході бульйону

d_б.вих = 1,13√ G₂ / (ρ · w₂ ) = 1,13√1,6 / (1026,1 · 1,2) = 0,04 м

3.3 Гідравлічний розрахунок теплообмінника

Цей розрахунок потрібний для визначення потужності насосів для бульйону та води, а також для встановлення оптимального режиму роботи теплообмінника.

Провіряємо умову вибору рівняння для розрахунку коефіцієнта тертя бульйону λ.

Так як

Re > 500 d_в /Δ,

де Δ – абсолютна шорсткість, яка для нових труб з нержавіючої сталі дорівнює 0,06 мм. Коефіцієнт опору тертя розраховуємо за формулою

λ = 0,11 · (Δ/d_в )^0,25

λ = 0,11 · ( 0,06/0,04)^0,25 = 0,12

Приймаємо слідуючи місцеві опори на шляху руху бульйону:

∑ξ = ξ₁ + ξ₂ + ξ₃ ,

де ξ₁ = 1 – вхід в трубу;

ξ₂ = 2 – поворот на 180º через коліно;

ξ₁ = 1 – вихід з труби.

∑ξ = 1 + 2 · 13 + 1 = 28

Знаходимо повний гідравлічний опір, який складається із втрат тиску на подолання опору тертя і на подолання місцевих опорів:

Δр = Δр_тр + Δр_м.с = (λ · (l / d_в ) + ∑ξ) · (w₂ ² · ρ₂ )/2,

де λ – коефіцієнт опору тертя;

l – довжина труби;

d_в – діаметр труби;

ρ₂ - густина кісткового бульйону при температурі 45º;

w₂ – швидкість руху бульйону.

Δр = ( 0,12 · (96,76/0,04) + 28 ) · (1,1² · 1026,08)/2 = 318,3 · 620,8 = =197601 Па

Потужність, що потрібна для переміщення теплоносія через апарат:

N = (υ · Δр) / η,

де η – коефіцієнт корисної дії насоса, який приймаємо рівним 0,8.

N = ( 0,0023 · 197601) / 0,8 = 568 Вт