химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

ространственно расположенный часто во всех трех измерениях, обычно состоит из ряда прямолинейных участков разной длины (4, 4. 4, -••), соединенных друг с другом отводами и коленами для изменения направления потока. Трубопровод может быть еще снабжен запорными и регулирующими устройствами (задвижки, вентили, краны, обратные клапаны).

Допустим, что разность уровней жидкости в расходном и приемном сосудах равна H, а внешние давления на свободные поверхности жидкости в этих сосудах соответственно равны pj

56

и РГ- Так как скорость потока W в трубопроводе постоянного диаметра D также постоянна, а скорости перемещения жидкости в обоих сосудах практически одинаковы и пренебрежимо малы, то по уравнению Бернулли H + (р, — pa)/pg = и = HU, т. е. располагаемый суммарный гидростатический напор И (сумма разностей нивелирных и пьезометрических высот) равен потерянному напору HN. В свою очередь, величина ПА затрачивается на преодоление гидравлических сопротивлений, встречаемых потоком при прохождении через прямолинейные участки трубопровода (/i„) и через перечисленные выше соединительные, запорные и регулирующие устройства, которые будем называть местными сопротивлениями (H„): H„ = H'A + HU.

Потери напора (перепады давления) в местных сопротивлениях выражают произведением скоростного напора на свойственные каждому из них коэффициенты местных сопротивлений ?,-:

Л„ = U (w*L2G)

Обозначив коэффициенты для колена, отвода, задвижки,

обратного клапана и т. д. соответственно через ?„, So, ?3, &>„

получим:

(Ам)к = Ь, {w'ftg)1 (Аи)о = Ь> (4>V2G); (ft„)3 = ?з (»2/ЗД; (А„)0к = ?ок (a2/2g) и т. д.

Значения коэффициентов местных сопротивлений определяются опытным путем и приводятся в технических справочниках.

К числу местных сопротивлений относятся также потери напора, возникающие при входе жидкости из расходного сосуда в трубопровод (резкое сужение потока) и при выходе из последнего в приемный сосуд (резкое расширение потока). Выразим эти потери напора по аналогии с предыдущими: (Л„)вх = ?nx (W'TEG); №»)„ЫХ = ?„»* (ИЧ2/2§).

Если трубопровод имеет ПВ колен, П0 отводов, П3 задвижек, л0 обратных клапанов и т. д., то

К = (?в* + "«U + ««Со + «зСз + "OKU + • • • 4- Ux) (»a/2g) = 2 < №128) Обозначив суммарную длину прямолинейных участков трубопровода через 4 + IF + 4 + L4 + • ? • = /, получим:

hI1 = H = h'n + h„=[X(l/d) + ^lnt](w2/2G) . (а)

Потери напора в местных сопротивлениях можно также выразить через потери в эквивалентных прямолинейных участках 4. Так, например, для колена (/гм)„ = ?„ (FFII2/2G) = Я, L(L3)K/D] (W2J2G), откуда (4)К = d?„A. Аналогично (4)0 = D?j\, (4), = DTJX; (4)ВХ = DT,SJX и т. д.

В этом случае суммарный потерянный напор выразится так:

ha = H = (Kid) [l + (1э)м + пК (У„ + «о (У„ + 1- ((э)вых] (a>a/2g) =

= (W) ? 4K/2fi) (6)

57

Из уравнений (а) и (б) находим два выражения для скорости потока в трубопроводе:

„_ Г w -Л/~Ш (в)

у 4+?лЕ V ^

Таким образом, объемный расход жидкости в рассматриваемом трубопроводе будет:

v=**w=*» Г w =«"ЛГШ. (1.31) 4 у *т+Е"5 4 V

Выражение (1.31) позволяет определить для каждого конкретного трубопровода либо требуемый d по заданному расходу V, либо расход V при известном диаметре d, либо требуемый напор и для обеспечения заданного расхода V в трубопроводе известного диаметра d.

Как видно из выражения (1.31), требуемый расход жидкости V в трубопроводе заданной длины и конфигурации может быть достигнут прн разных его диаметрах в зависимости от значения напора Н: чем больше напор И, тем меньше требуемый диаметр трубопровода. Обеспечение напора Я при расходе V равносильно подъему V MVC жидкости на высоту Я: и требует, следовательно, расхода энергии, пропорционального pgHV Дж. При стоимости энергии а руб./Дж денежные затраты на энергию составят apgHV руб./с. С другой стороны, денежные затраты на эксплуатацию трубопровода (амортизация, ремонт, обслуживание и др.) возрастают с увеличением его длины / и диаметра d и могут быть выражены произведением bid руб./с, где Ь — коэффициент пропорциональности. Следовательно, общие затраты на транспортировку жидкости по трубопроводу выразятся так:

Э= apgHV + bld (г)

Оптимальный диаметр трубопровода должен удовлетворять минимуму функции Э = / (d), т. е. условию d3/d (d) = О

Заметим, что расчет искомой величины (V, d, Н) по формуле (1.31) требует подстановки значения коэффициента X, зависящего, как уже известно, от значения критерия Re и, следовательно, от заранее неизвестной скорости потока w. Это затруднение легко преодолевается, если выразить w через объемный расход жидкости (w = 4Wnd2); тогда Re = 4Vp/n du..

Задаваясь теперь в качестве поискового варианта расчета ожидаемым режимом течения (ламинарный, турбулентный), выбирают соответствующую формулу X = f (Re) и после ее подстановки в выражение (1.31) находят искомую величину (d илиУ при заданном Я). Принятый режим течения (область значений Re) может быть теперь проверен и в случае его несоответствия полученному расчет по

страница 21
< 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
хранение вещей москва недорого
учеба на специалиста по кондиционерам в екатеринбурге
Skagen Mesh Classic 358SGSCD
сколько длятся курсы косметолога

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
(09.12.2016)