Курсовая работа: Расчет кожухотрубного теплообменника для стерилизации молока

h_п = h_тр + h_мс , где

ΔΡ_тр (h_тр ) – потери давления (напора) на преодоление сопротивлений трения при движении теплоносителей через каналы установки,

ΔΡ_мс (h_мс ) – потери давления (напора) на преодоление местных сопротивлеий.

2. Конечное уравнение для расчета потерь давления (напора) имеет вид:

ΔΡ_общ = ΔΡ_тр + ΔΡ + ΔΡ_г ,

Н_общ = h_тр + h_а + h_г ,

где

ΔΡ_тр (h_тр ) – потери давления (напора) а проводящих и отводящих трубопроводах, Па, мм вод. Ст.;

ΔΡ (h_а ) – потери давления (напора) в теплообменнике, Па, мм вод. ст.;

ΔΡ_г – потери давления при подъеме жидкости на высоту h_г , Па.

ΔΡ_тр = λ*l/d_э *ρω² /2,

ΔΡ_тр = 0,295*(3,9/3,9)*(1014*0,68² )/2 = 69,160 Па = 0,069 кПа, где

λ – коэффициент трения, значение которого зависит от режима течения среды и от относительной шероховатости канала, при турбулентном режиме (Re = 22368) определяют зону трения:

e = Δ/d_э = 0,02*10^-3 /3,9 = 0,005*10^-3 – относительная шероховатость стенок трубы (канала),

Δ – абсолютная шероховатость, м, для новых чистых стальных бесшовных труб Δ = 0,01-0,02 мм = 0,02*10^-3 м, примем Δ = 0,02*10^-3 м.

e = 0,02*10^-3 /3,9 = 0,05*10^-3 ,

560/e = 560/0,05*10^-3 = 11200 < Re => автомодельная зона трения =>

λ = 1,1*(0,005*10^-3 )^0,25 = 1,1*0,268*10^0,75 = 0,295

ΔΡ = (λ*l/d_э + Σξ)*ρω² /2, где

Σξ – суммарный коэффициент местных сопротивлений,

Σξ = 0,2+1,0+1,0+1,0+1,5 = 4,7.

ΔΡ = (0,295*3,9/3,9 + 4,7)*1014*0,68² /2 = 1171,03 Па = 1,17 кПа,

ΔΡ_г = ρgh_г ,

ΔΡ_г = 1014*9,81*3,9 = 38794,63 Па = 38,794 кПа.

ΔΡ_общ = 0,069 + 1,17 + 38,794 = 40,033 кПа = 40033 Па.

3. Мощность, затрачиваемая на перемещение продукта, или мощность на валу насоса:

N_н = G*ΔΡ_общ /ρη, где

η – КПД насоса, примем η = 0,6.

N_н = 3,36*40033/1014*0,6 = 221,09 Вт = 0,22 кВт.