химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

адками и т. п.).

Степень шероховатости труб выражают отношением высоты выступов s к внутреннему диаметру трубы d, обозначаемым e—sld. У новых стальных труб s = 0,1 мм, у чугунных

5 = 0,25 мм, у старых загрязненных труб значения s достигают 2 мм. Путем обобщения многочисленных опытных данных получена следующая формула для шероховатых труб при турбулентном режиме течения:

(1.2

Из уравнения (1.28) следует, что с ростом величины Re ее влияние на коэффициент X падает и увеличивается зависимость последнего от относительной шероховатости поверхности е. Это объясняется тем, что при небольших Re толщина ламинарного подслоя может превышать высоту выступов на обтекаемой поверхности, поток будет плавно обтекать имеющиеся выступы и их влияние на величину к будет незначительным. Наоборот, при очень больших Re ламинарный подслой имеет малую толщину, он уже не покрывает выступы и влияние последних на величину к возрастает вследствие потери энергии потока на вихре-образование вокруг выступов. Для области, где величина X практически не зависит от Re и определяется лишь шероховатостью обтекаемой поверхности (автомодельная область) имеем:

\l\fk = 2 LG (3,7/Е)'

Заметим, что турбулентный режим течения наступает не сразу при входе жидкости в трубу, а на расстоянии от входного сечения 10Т, носящем название участка гидравлической стабилизации потока. Для гладких труб /ст = 50d, а для труб средней шероховатости 1СТ яг 40d. На этом участке величина Я примерно в 1,5—2 раза больше.

При теоретическом описании закономерностей ламинарного и турбулентного потоков было принято постоянство физических свойств жидкостей (плотности, вязкости); это условие предпола-гают также приведенные выше эмпирические формулы для расчета коэффициента X. Между тем в химической технологии часто встречаются потоки, которые подвергаются нагреванию или охлаждению по всей своей длине (неизотермические потоки). Если зависимостью плотности жидкости от температуры Т можно большей частью практически пренебречь, то игнорирование изменения вязкости р, с температурой может привести к значительной погрешности расчета. Эта погрешность возрастает по мере увеличения абсолютного значения р.. Напомним, что вязкость жидкостей падает, а вязкость газов возрастает с увеличением температуры, причем эта зависимость сильнее у жидкостей, чем у газов.

Изменение температуры жидкости вдоль радиуса сечения потока сопряжено с соответственным локальным изменением ее вязкости и, следовательно, с деформацией профиля скоростей, характерного для изотермических потоков. Из уравнений (1.13) и (1.15), (1.25) и (1.26) видно, что соответственно изменению вязкости профиль скоростей в сечении потока внутри обогреваемой трубы будет менее пологим, а в сечении потока внутри охлаждаемой трубы более пологим, чем в сечении изотермического потока.

Деформация профиля скоростей повлечет за собой изменение гидравлического сопротивления, которое очень трудно определить теоретическим путем. В связи с этим для инженерных расчетов пользуются следующим эмпирическим соотношением коэффициентов гидравлического сопротивления для изотермического (X) и неизотермического (X,,) потоков жидкостей:

^Н=(ЦО/МС,)°Д4 (1.29)

Здесь рст и рп —вязкости при температуре стенки трубы и средней температуре потока in, причем tn = 1/2 (/nx + tBblx), а /НИ и /ВЮ1 — средние температуры жидкости в начальном и конечном сечениях потока.

Так как при нагревании жидкости р.ст < рп, а при охлаждении рст > щ, то в первом случае Х^ < X, а во втором случае

К > х\

Для кеизотермического газового потока справедливо несколько модифицированное уравнение (1.27а):

1 /^„(C/7"N) = 2LGFRE (М„/|4) 0.8 (1.30)

где ГСТ = 1/2 (ГСТ-Ь ТП), а вязкость ЦСТ берется прн температуре ТСТ.

Заметим, что существенное расхождение величин X и Я.н для газов наблюдается лишь при Tcr/TD > 2.

54

55

10. Расчет трубопроводов для транспорта жидкостей

Одной ИЗ распространенных операций почти на всех химических предприятиях является транспорт разнообразных жидкостей внутри производственных цехов (из аппарата в аппарат), между отдельными цехами или отделениями, а также между

а

последними й хранилищами жидкостей (исходного сырья, полупродуктов и конечных продуктов). Транспорт жидкостей осуществляется обычно при помощи закрытых трубопроводов (металлических или неметаллических), протяженность которых варьирует в очень широких пределах: от нескольких метров до многих километров. Объемы транспортируемых жидкостей зависят от масштаба производства и измеряются значениями, начиная с л/с до многих м3/с. Во всех случаях необходимо рассчитать диаметр трубопровода, обеспечивающий транспорт требуемого объема жидкости (объемный расход) на заданное расстояние при минимальных затратах энергии и материалов. Рассмотрим несколько наиболее распространенных вариантов поставленной задачи.

Простой трубопровод. Простым называется трубопровод, соединяющий источник с потребителем жидкости, но не имеющий на пути никаких ответвлений (рис. 1-12, А). Такой трубопровод, п

страница 20
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая" (4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
купить тренировочный костюм для футбола
ремонт холодильника Miele KFN 8762 Sed
carmega vrg-136
вентиляторы вкв 200

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(05.12.2016)