Кожухотрубні теплообмінники. У гідравлічному розрахунку кожухотрубного теплообмінника визначають гідравлічний опір трубного і між трубного простору

У гідравлічному розрахунку кожухотрубного теплообмінника визначають гідравлічний опір трубного і між трубного простору.

Втрати тиску на подолання сил тертя і місцевих опорів в трубопроводах визначаються згідно залежності:

ΔР_тр = , (2.85)

де λ – коефіцієнт тертя;

l – довжина труб, м;

d_е – еквівалентний діаметр, м;

w – швидкість потоку теплоносія, м/с;

ρ – густина теплоносія, кг/м³;

∑ζ – сума коефіцієнтів місцевих опорів.

Коефіцієнт тертя при ламінарному режимі руху в трубах

λ = 64 / Re, (2.86)

при турбулентному режимі

λ = 0,11(, (2.87)

де e – відносна шорсткість труб; е = Δ / d_е (Δ – абсолютна шорсткість труби).

Орієнтовні значення абсолютної шорсткості труб:

Таблиця 2.6

Труби Δ, мм

Стальні нові 0,06 – 0,1

Стальні, які були в експлуатації, з незначною корозією 0,1 – 0,2

Стальні старі, забруднені 0,5 – 2

Для насиченої пари 0,2

Для конденсату 1,0

Значення коефіцієнтів місцевих опорів:

Найменування	ζ	Визначальна швидкість
Вхід в камеру і вихід з камери Поворот на 1800 Вхід в труби і вихід з труб	1,5 2,5 1,0	В штуцерах wтр.ш В трубах wтр В трубах wтр

З врахуванням геометрії розміщення труб в трубних решітках, числа сегментних перегородок у між трубному просторі (х), загальної кількості труб (n), довжини труби L, кількості ходів теплообмінника (z), числа рядів труб, які долає потік теплоносія у між трубному просторі (m= ), швидкості теплоносія в трубах (w_тр) і штуцерах трубного простору (w_тр.ш), швидкості теплоносія в між трубному просторі (w_мтр) і швидкості в штуцерах між трубного простору (w_мтр.ш), залежності для розрахунку втрат тиску приймають вигляд:

Втрати у трубному просторі

(2.88)

Втрати у між трубному просторі з сегментними перегородками:

(2.89)

Швидкість рідини у між трубному просторі

W_мтр = G_мтр/ S_мтр· ρ_мтр (2.90)

де S_мтр – найменше січення потоку у між трубному просторі, G_мт – масова витрата рідини у міжтрубному просторі, кг/с.

Число Рейнольдса у між трубному просторі

Re_мтр = G_мтр·d /(S_мтр·μ_мтр), (2.91)

де d – зовнішній діаметр труб, м; μ_мтр – в’язкість рідини у між трубному просторі, Па·с.