Курсовая работа: Расчет тарельчатой ректификационной колонны

где e =∆/ d — относительная шероховатость труб; ∆ — высота выступов шероховатостей (в расчетах можно принять ∆ = 0,2 мм).

Коэффициенты местных сопротивлений потоку, движущемуся в трубном пространстве:

ξ_тр1 = 1.5 — входная и выходная камеры;

ξ_тр2 = 2,5— поворот между ходами;

ξ_тр3 = 1,0 — вход в трубы и выход из них.

Местное сопротивление на входе в распределительную камеру и на выходе из нее следует рассчитывать по скорости жидкости в штуцерах. Диаметры штуцеров нормализованных кожухотрубчатых теплообменников приведены в таблице.

В межтрубном пространстве гидравлическое сопротивление можно рассчитать по формуле:

∆ρ_мтр = (∑ξ_мтр )∙ρ_мтр ∙ω² _мтр /2

Скорость жидкости в межтрубном пространстве определяют по формуле

ω_мтр =G_мтр /(S_мтр ∙ρ_мтр

где S_{мт p} — наименьшее сечение потока в межтрубном пространстве

(см. табл. 2.3—2.5).

Коэффициенты местных сопротивлений потоку, движущемуся в межтрубном пространстве:

ξ_тр1 = 1,5 — вход и выход жидкости;

ξ_тр2 = 1,5 — поворот через сегментную перегородку;

ξ_тр3 = 3m/Re^0,2 _мтр — сопротивление пучка труб [13, с. 455],

где Re_мтр =G_мтр d_н /(S_мтр µ_мтр ); m — число рядов труб, которое приближенно можно определить следующим образом.

Общее число труб при их размещении по вершинам равносторонних треугольников равно п= 1 + 3а + 3а² , где а — число огибающих трубы шестиугольников (в плане трубной доски). Число труб в диагонали шестиугольника b можно определить, решив квадратное уравнение относительно а:

b = 2а +l=2V(n—1) /3 + 0,25.

Число рядов труб, омываемых теплоносителем в межтрубном пространстве, приближенно можно принять равным 0,5b, т. е.

m=

Сопротивление входа и выхода следует также определять по скорости жидкости в штуцерах, диаметры условных проходов которых приведены в таблице.

Число сегментных перегородок зависит от длины и диаметра аппарата. Для нормализованных теплообменников эти числа приведены в табл. 2.7.

Расчетные формулы для определения гидравлического сопротивления в трубном и межтрубном пространствах окончательно принимают вид:

где г — число ходов по трубам;

∆ρ_мтр =

где х — число сегментных перегородок; т — число рядов труб, преодолеваемых потоком теплоносителя в межтрубном пространстве.