Файл: Романков, П. Г. Гидромеханические процессы химической технологии.pdf

между двумя соседними перегородками, м/с; Dann — внутренний диаметр кожуха аппарата, м/с; d3 = АЦП эквивалентный диаметр сечения, рассчитанный в отсутствие перегородок как при продоль­ ном омывании трубок, м.

Зависимость £ от Re для этого случая приведена на рис. 6-3. Формула (6-7) может быть использована для приближенных рас­ четов не только в случае теплообменников с перегородками, зани­ мающими 25% сечения, но и для теплообменников, отличающихся от указанных.

ГРАФИТОВЫЕ БЛОЧНЫЕ ТЕПЛООБМЕННИКИ

В расчете гидравлического сопротивления графитовых тепло­ обменников основная трудность заключается в отсутствии данных

1

Y /T

7,0

6,6

6,2

Рис. 6-4. Зависимость коэффициента гидравличе­ ского сопротивления X от Re для графитовых труб:

1— гидравлические гладкие трубы; 2—5—эксперименталь­ ные зависимости для труб диаметром 28, 12 и 18 мм нор­ мальной шероховатости и диаметром 12 мм повышенной шероховатости соответственно; 6—9—зависимости, рас­

считанные при ejd3, равных 0.9-10” 4, 1,Ы 0~4; 1,6-10 4

и.1,7‘10“ 4 соответственно; /Ö-зависимость \/V k= f (Renep)*

по определению коэффициента сопротивления X графитовых труб

На рис. 6-4 даны опытные и расчетные зависимости X = /(Re, е) для труб из пропитанного смолой графита, полученные в Новочер­ касском политехническом институте [7]. Исследования проводились в диапазоне скоростей жидкости 0,2—5,0 м/с при шероховатости труб двух видов: мелкие капли смолы, выступившей на поверхно­ сти труб и каналов в процессе их обработки, и углубления непра­ вильной формы.

264

Расчетные и опытные значения коэффициента сопротивления X

где е — нормальная гидравлическая шероховатость (в мм) для ка­ налов с da = 12-7-28 мм, изменяющаяся от 1,3-10~3 до 2,5• 10~3 мм

При увеличении числа Рейнольдса выше 3• ІО5 значения X, рас­ считанные по формуле (6-8), меньше опытных на 6—9%.

Граница между переходной и квадратичной (Я2 = const) обла­ стями сопротивления характеризуется значением числа Рейнольдса:

Если принять для стальных труб Renep ~ 50dale, то можно отме­ тить, что для графитовых труб Renep (в квадратичную зону) в 4,5 раза меньше, чем для стальных труб, что объясняется, по-види­ мому, малой смачиваемостью графита водой.

ЦИКЛОНЫ

Гидравлическое сопротивление циклона рассчитывается по ско­ рости газа на входе в циклон wBX или по скорости в сечении кор­ пуса циклона w0:

нием циклонов в одной плоскости определяют по эмпирическим формулам:

Гидравлическое сопротивление циклонов ЦМ колеблется в пре­ делах 60—120 мм вод. ст. [8].

266

Выше этого предела обычно наблюдают значительное возрастание

Для приближенного определения Ар и производительности цик­ лонов ЦН и батарейных циклонов можно рекомендовать номо­ граммы, представленные на рис. 6-6, а и б.

КОЛОННЫЕ АППАРАТЫ

Скрубберы (насадочные колонны)

Для расчета гидравлического сопротивления насадочных колонн наиболее удобными и универсальными (и в то же время достаточно точными) являются уравнения Жаворонкова [12] и Жаворонкова, Аэрова и Умник [13].

267

Для сухой неупорядоченной насадки:

сти (Rer > 400) * для неупорядоченной насадки из колец Рашига:

(6.19)

Для орошаемой насадки гидравлическое сопротивление больше, так как орошение изменяет величину свободного сечения скруб­ бера:

Здесь X является функцией параметра орошения А':

(6- 21)

(1 - А'У

Если обозначить А' как отношение площади свободного сечения насадки, занятого пленкой жидкости, к площади полного свобод­ ного сечения и выразить его по данным Колева [14] с учетом эмпи­ рических зависимостей, полученных Хикита и Катаока [15], то по­ лучим:

0,0045^1а°'433р^04Д 0'71

данным различных исследователей для насадок из керамических, железных и стеклянных колец Рашига, цилиндрических углерод­ ных тел, седел Берля и колец Палля при различных плотностях орошения. Погрешность уравнения не превышала dz 15%.

* Критическое значение ReKp » 40,

2 68