Литература Установка производства этанола

Р_в= 997 кг/м³, р_эт =839 кг/м³ при t = 25°С.

Рис. 13. Схема всасывающего участка
lgµ₂₅=x_F·lgµ_a+(1-x_F)·lgµ_в=0,16·lg0,902+(1-0,16)·lg1,77=0,2011
м₂₅ = 1,58 сПз.
µ_а=1,77м Па·с,µ_в=0,902м Па·с при = 25°С.
Критерий Рейнольдса
Re=
Режим движения жидкости - турбулентный. Принимая трубу гидравлически гладкой, определим коэффициент трения λ формуле Блазиуса
λ_гл=
Проверим трубу на шероховатость, рассчитав толщину вяз­кого подслоя по формуле
Δ=11,6· ·
Сопоставляя толщину вязкого подслоя с высотой элементов вы­бранной трубы, делаем вывод о шероховатости трубы.
Эквивалентная шероховатость для стальных бесшовных труб (трубы новые и чистые) к_экв = 0,015 мм.
Высота выступов элементов шероховатости в трубе
Δ= =2,5·10^-5м
(0,5-0,7) 0,6
Так как Δ <δ( 2,5 · 10 ^-5 < 7.2 10^-4 )? то шероховатость
стенок не влияет на величину коэффициента трения λ при турбу­лентном движении потока. На остальных участках трубопровода
будем считать трубу гидравлически гладкой, тогда потери по длине трубопровода составят

h_l = 0,022·

На всасывающем участке трубопровода находятся четыре местных сопротивления:
1.Вход в трубу ξ₁ = 0,5;
2.Поворот на 135° ξ₂ = 0,5;
3.Резкий поворот на 90° (колено) ξ₃ = 1,2 ;
4.Плавный поворот на 90° (отвод) ξ₄= 0,14.
Тогда
H_м.с. = (0,5 + 0,5 +1,2 + 0,14)·
Суммарные потери на всасывающем участке трубопровода
h_вс=h_l+h_м.с.=0,0102+0,0012=0,011м
Напорный участок от насоса до теплообменника Критерий Рейнольдса:
Re=
Режим движения турбулентный,
Тогда
λ=
h_l = 0,043· ,

Рис.14. Схема напорного участка трубопровода до теплообменника.
На напорном участке трубопровода перед теплооб­менником имеется одно сопротивление - плавный поворот на 90° - ξ = 0,14 (диаметр штуцера теплообменника принимаем равным диаметру напорного трубопровода).
h_м.с.=0,14·
Суммарные потери напора на напорном участке трубопро­вода перед теплообменником:
h_нап.1.=h_l+h_м.с.=0,198+0,0057=0,2037м.
Теплообменник представлен на рис.
Средняя температура смеси в теплообменнике
T_xFср=
При этой температуре
₅₂= м³,
р_а = 818.25 кг/м³, р_в = 986 кг/м³,
lgµ₅₂=x_F·lgµ_a+(1-x_F)·lgµ_в=0,16·lg0,544+(1-0,16)·lg0,916=-0,0743
м₅₂= 0.843мП*с.
µ_а=0,916м Па·с,µ_в=0,544 м Па·с.
Критерий Рейнольдса
Re=
Режим ламинарный (Re < 2300) и
λ=
тогда
h_l=0,0302· ·

Определим потери напора в местных сопротивлениях теп­лообменника. Предварительно вычислим площадь попереч­ного сечения штуцера f₁ ; распределительной коробки теплооб­менника f₂, равной 1/2 общей площади поперечного сечения теп­лообменника; сечения 28 труб одного хода теплообменника f₃.

F₁=
F₂=
F₁=
Коэффициенты местных сопротивлений
а) при входе потока через штуцер в распределительную коробку (внезапное расширение)
ξ₁= ²= ²=0,93;
б) при входе потока из распределительной коробки в пер­вый ход (внезапное сужение)
ξ₂= = =0,249;
в) при выходе потока из первого хода в распределительную коробку (внезапное расширение)
ξ₂= ²= ²=0,498;
г) далее согласно схеме
ξ₂= ξ₄=0,249
ξ₃= ξ₅=0,498

Рис. 15 Схема коэффициентов местных сопротивлений в теплообменнике
д) при выходе потока через штуцер (внезапное сужение)
ξ₆= = =0,93;
Тогда
H_м.с.1=( ξ₁+ξ₆)·
H_м.с.1=(2·ξ₂+2·ξ₃)·

При переходе из одного хода в другой, поток делает 4 по­ворота под углом 90° (ξ_пов-1,2 ), тогда

H_м.с.з.=
Суммарные потери напора в теплообменнике