16-rasm. Moddiy balans tuzishga 16
oid.
bu yerda D=Q/(i -i) - isituvchi bug` sarfi.
Issiqlik o`tkazish koeffitsienti ushbu formuladan hisoblanadi:
K 1
1 n i
1
1 1 i 2
bu yerda 1 va 2 issiqlik berish koefitsientlari 4 - bobdagi tegishli kriterial tenglamalardan aniqlanadi.
Jarayonni o`rtacha harakatga keltiruvchi kuchi quyidagi tenglamalardan topiladi:
t ур
tmax tmin
2
yoki
t ур
tmax tmin
2,3lg tmax
tmin
Issiqlik almashinish yuzasi issiqlik o`tkazishning asosiy tenglamasidan aniqlanadi:
F Q
K t ур
Isitkichdagi trubalar sonini esa, ushbu tenglamadan aniqlash mumkin:
n 4 F
Т
d 2l
bu yerda dT - trubalar tashqi diametri, m; l – truba uzunligi, m.
Teshikli panjarada trubalar joylashtirish ushbu bobda ko`rib chiqilgan usullardan birida amalga oshiriladi.
Qobiq - trubali issiqlik almashinish qurilmasining diametrini ushbu formulada hisoblab topish mumkin:
D 1,3…1,5 b 1 dТ 4 dТ
Issiqlik almashinish qurilmasining gidravlik qarshiligi Darsi - Veysbax formulasidan topiladi:
l w2
p d 2
bu yerda - gidravlik qarshilik koeffitsienti; l - truba uzunligi, m; d - truba
17
diametri, m; - mahalliy qarshilik koeffitsientlarining yig`indisi; w – muhit tezligi, m/s; – muhit zichligi, kg/m3.
Isitkichning texnologik jarayon uchun yaroqligini bilish uchun tekshiruv hisoblashi o`tkaziladi. Buning uchun quyidagi boshlang`ich mahlumotlar zarur:
F – issiqlik almashinish yuzasi; Q – issiqlik yuklama; muhitlarning qurilmaga kirish va chiqishdagi temperaturalari; w – muhit tezligi va muhitlar fizik parametrlari.
Hisoblash davrida quyidagilar aniqlanadi:
berilgan issiqlik yuklama va haqiqiy issiqlik almashinish sharoitlaridagi termik qarshilik; zarur bo`lgan o`rtacha temperaturalar farqi t3; mavjud o`rtacha temperaturalar farqi tm; qurilmaning ish unumdorlik zahirasi.
Temperaturalarning o`rtacha farqi ushbu formuladan topish mumkin:
Mavjud o`rtacha temperaturalar farqining zarur o`rtacha temperaturalar farqiga nisbati isitgichning ish unumdorlik zaxirasi deb ataladi:
tм
tз
Zarur o`rtacha temperaturalar farqi issiqlik almashinish qurilmasining o`rtacha ekspluatatsion ishlash sharoitlari va issiqlik almashinish yuzasidan foydalanish koefitsientini hisobga olgan holda aniqlanadi
18
Hisob qism
Metil spirtini suv bilan sovutish uchun “quvur ichida quvur” tipidagi issiqlik almashinish qurilmasini hisoblash
Metil spirtini suv bilan sovutish uchun “quvur ichida quvur” tipidagi issiqlik almashinish qurilmasini hisoblash. G=7 t/soat, 𝑡1=65℃, 𝑡2=45℃. Sovutuvchi suv:
𝑡3=18℃, 𝑡4=25℃.
65→45℃ metil spirti 25←18℃ suv
Suvning o’rtacha haroratini aniqlaymiz: 𝑡2=0.5(18+25)=21.5℃; 𝑡1 = 𝑡2 + 𝑡𝑜′𝑟𝑡
∆𝑡𝑘𝑎𝑡=𝑡1 − 𝑡2 = 66.5 – 21.5 = 45℃;
∆𝑡𝑘𝑖𝑐ℎ=𝑡4 − 𝑡3 =25 − 18 = 7℃
∆𝑡𝑘𝑎𝑡
∆𝑡𝑘𝑖𝑐ℎ
45
= 7 = 6.42
𝑡𝑜′𝑟𝑡—haroratini o’rtacha logarifmik formula orqali aniqlaymiz:
𝑡 =∆𝑡𝑘𝑎𝑡−∆𝑡𝑘𝑖𝑐ℎ= 45−7
= 38 = 20.54℃
𝑜′𝑟𝑡
2,3𝑙𝑔 ∆𝑡𝑘𝑎𝑡
∆𝑡𝑘𝑖𝑐ℎ
2,3𝑙𝑔6.42
1.85
Metil spirtining o’rtacha haroratini aniqlaymiz:
𝑡1=20.54+21.5=42.℃
Endi metil spirtini 42℃ dagi fizik xossasini aniqlaymiz.
𝜌 =755 𝑘𝑔; 𝜇 =0,345*10−3 Pa*s;
1 𝑚3 1
𝐺 =0,69; 𝑐 =4130 𝐽 ;
𝑇1
1 𝑘𝑔∗𝐾
5% sovuqlikning yoqotilishini hisobga olgan holda issiqlik sarfi Q=2807,3(𝑡1.𝑜𝑥𝑖𝑟 − 𝑡1.𝑏𝑜𝑠ℎ)=2807,3*0,69*38=48425,9 T;
𝐺2
= 𝑄
𝑐1(𝑡2.𝑜𝑥𝑖𝑟−𝑡2.𝑏𝑜𝑠ℎ)
= 48425,9 =0,68
4190∗17
𝑉 = 𝐺𝑇1 = 0,69 =0,00091=91*10−4 𝑚3/s
1 𝜌1
755
𝑉 =0.68 =0.7*10−3 𝑚3/s
2 998
𝜌 =998 𝑘𝑔; 𝑐 =4190 𝐽 ;
2 𝑚3 2
𝑘𝑔∗𝐾
Issiqlik almashinish qurilmasini hisoblash o’z ichiga berilgan optimal tehnologik sharoitlarga to’g’ri keladigan zarur issiqlik o’tkazish yuzasini qurilmaning turini va konstruksiyalarining normallashgan varyantlarini tanlashdan iborat . Zarur issiqlik o’tkazish yuzasi issiqlik o’tkazishning tenglamalaridan topiladi
𝐹𝑜′𝑟𝑡
= 𝑄
𝑘∆𝑡𝑜𝘍𝑟𝑡
= 48425,9 130∗25
=14.9 𝑚2;
𝐹2=9 𝑚2 5 ta seksiyali;
𝑑=159×4,5 mm; D=219×6 mm;
𝑙 =9 m; n=1;
𝑅𝑒=𝜔𝑑𝜌;
𝜇
19
𝑡𝑜′𝑟𝑡
=21.5℃ da metil spirti uchun 𝜌=755 𝑘𝑔;
𝑚3
𝑐=0,66 ∗ 4190 = 2765
V=𝜔*F; 𝜇=0,35*10 −3 Pa*s;
𝜔= 𝑉 = 0,00009 =0,05 m/s; F = 𝜋𝑑2 = 3,14∗0,152=0,018 𝑚2;
𝐹 0,08 4 4
𝑅𝑒= 0,05∗0,15∗755=16178,5> 10 4 bo’lgani uchun umumiy holda issiqlik berish
0,00035
koeffitsientini aniqlash uchun kritial formula quyidagi ko’rinishga ega: Nu=0,023*𝑅𝑒 0,8*𝑃𝑛 0,4=0,23*16178,5 0,8*4,5 0,4=106,2
Pn= 𝑐𝑚 =2765∗0,35∗10 −3= 4,5
𝑛 0,2
𝛼=𝑁𝑢∗𝑛 =106.2∗0,2 =141,6
𝑑 0,15
𝑑 ∋=D-d=0,048
Qirrali turfalari orami uchun oqimning aylanib o’tishdagi issiqlik berilish:
𝑅𝑒=𝜔𝑑∋𝜌; 𝜔=𝑉
=1,7 *10−3 m/s;
𝜇 𝐹
𝐹 =𝜋𝑑∋2 =0,0018 𝑚2; 𝜔=1,7∗10−3 =0,94 m/s;
2 4 1,8∗10−3
𝑅𝑒=0,94∗0,048∗998 = 36287 𝑃 =6
0,8∗10−3
𝑐ℎ
Dumaloq ko’ndalang qismli to’g’ri truba yoki kanallarda issiqlik tashuvchi agentlarning agregat holati o’zgarmasdan turbulent rejimda oqishi paytida ushbu formulani qo’llash mumkin.
Nu=0,023*𝑅𝑒0,8*𝑃𝑐ℎ0,4=0,023*562820,8 ∗ 60,4=314
𝑑 = 𝑁𝑢∗ℎ = 314∗0,44 =4187
2 𝑑∋
0,048
K = 1 = 1
=133
1 1 1
+∑ +
1 +0,0004+ 1
𝐿1
𝐿 𝐿2
144,5
4187
F= 𝑄
𝑘∆𝑡𝑜𝘍𝑟𝑡
= 58111,11 = 17.5 𝑚2;
133∗25
Mahalliy qarshiliklar
Sig’im, 2-nasos, 3-truba ichida truba qurilmasi, 4-tiqim
20
Truba kirish va chiqishi 𝜉1=21,5
𝜉2=2*4,4=8,8
𝜉3=2*1,1=2,2
Ventil 2 ta
90˚ ga burilish 2 ta.
∑ 𝜉=115+8,8+2,2=12,5; 𝜔=0,5 m/s
𝑅𝑒=𝜔𝑑∋𝜌 = 0,5∗0,15∗755 =16178.5
𝜇
𝜆 =0,316
∜𝑅𝑒
𝑙=8 m
0,00035
= 0,027
𝑃𝑑𝑎𝑛=10000 Pa
Umumiy yo’qotilgan bosim:
2
∆𝑃 =(1+ 𝜆 𝑙 +∑ 𝜉)𝜌𝜔 = (1+0,027* 8
+12,5)∗ 751∗0,52=1403 Pa
2 𝑑 2
0,15 2
∑ ∆𝑃=1403+10000=11403 Pa
H=∆𝑃 = 11403
= 1,6 m
𝜌𝑔 751∗9,8
Nasos quvvati
N=11403∗0,9∗10 =0,15 kVt
1000∗0,65
Mexanik xisob:
Metil spirti uchun quvurning ichki diometri:
𝜔 =0,5 m/s
𝑑 =√ 4𝑉1 =√ 4∗1,1∗10−3 =0,053 m
𝑚 𝜋𝑤
3,14∗0,5
Sovuq suv uchun ichki diometr:
𝜔=2 m/s
𝑑 =√ 4𝑉2 =√ 4∗8,3∗10−3 =0,073 m
𝑚 𝜋𝑤
3,14∗2
Xulosa.
Ushbu kurs loyihasida metil spirtini suv bilan sovutish uchun “quvur ichida quvur” tipidagi issiqlik almashinish qurilmasini loyihasini hisobladim. Hisoblashlarni bajarish davomida “Truba ichida truba” issiqlik almashinish qurilmasining afzalliklari : Tuzilishi va yasalishi sodda : suyuqliklar tezliklari katta bo’lgani uchun issiqlik o’tkazish koeffitsienti yuqori. Kamchiliklari qo’pol, metal sarfi ko’p, trubalararo bo’shliqni tozalash qiyin. Ajraluvchi konstruksiyali <> tipidagi issiqlik almashinish almashinish qurilmalarida temperatura ortishi bilan tashqi trubalarga bog’liq bo’lmagan holda ichki qurilmalarda trubalar o’zgarishi mumkin
22
Foydalanilgan adabiyotlar ro’yxati.
Yusupbekov N.R, Nurmahammedov X.S, Zokirov S.G “Kimyoviy texnologiya asosiy jarayon va qurilmalari”—Toshkent
Salimov Z.T “Kimyoviy texnologiya protsesslari va apparatlari”—Toshkent ‘O’qituvchi’ 1987
Kavishiy G.D, Vasilev B.V “Prosessi i apparati pishovix texnologi” Moskva 1995
Yusupbekov N.R, Nurmahammedov X.S, Ismatullayev P.R, “Kimyo va oziq- ovqat sanoatlarining jarayonlari va qurilmalari fanidan xisoblar va misollar” –Toshkent 2000
23
Do'stlaringiz bilan baham: |