Расчёт насоса и сопротивления гидравлической сети

где ,  – скорость м/с, и плотность кг/м³, теплоносителя в межтрубном пространстве;

       - скорость теплоносителя в штуцерах межтрубного пространства, м/с;

- критерий Рейнольдса  для теплоносителя в межтрубном  пространстве.

а) Z=2,

б) Z=4,

в) Z=6,

При переходе от одноходового теплообменника к многоходовому  по межтрубному пространству для  Z=2 гидравлическое сопротивление увеличивается в раза, для Z=4 раза, а для Z=6 раза.

Заключение.

Исходя из расчётов, можно  сделать следующие выводы.

1. Для перекачивания нитробензола, при данном объёмном расходе и температуре нужно использовать центробежный насос марки Х20/53.
2. Расчёт гидравлического сопротивления трубного пространства показал, что использование кожухотрубчатого теплообменника с числом ходов по трубам Z=6 невозможно из-за большого гидравлического сопротивления. А использование двухходового, четырехходового, шестиходового теплообменника невыгодно, так как их гидравлические сопротивления, по сравнению с одноходовым, увеличиваются почти в 3 раза. Значит, во столько же увеличится потребление энергии насосом, прокачивающим изопропанол через межтрубное пространство.
3. Для рассчитываемого теплообменника приемлемыми вариантами являются:

а) одноходовый теплообменник и по трубному, и по межтрубному пространствам;

б) двухходовый теплообменник  по трубному и многоходовый (семнадцатиходовый) по межтрубному пространствам.

           4.  Различие гидравлических сопротивлений  одного хода по трубам и  одного хода в межтрубном пространстве составляет 43%.

Если общее гидравлическое сопротивление сети составляет несколько  десятков метров водного столба, то включение в сеть теплообменника с малым гидравлическим сопротивлением не вносит существенного вклада в общее сопротивление сети.

В этом случае варианты пропускания  изопропанола по трубам и по межтрубному  пространству с точки зрения затрат энергии на перемещение изопропанола через аппарат практически равноценны.

Если же общее гидравлическое сопротивление сети мало, то есть составляет всего 4-5 м водного столба, то выгоднее вариант пропускания изопропанола по трубам, так как затраты на перемещение изопропанола через теплообменник в этом случае будет меньше в 1,7 раза.

Для теплообменника с двумя  ходами по трубному и пятнадцатью  ходами по межтрубному пространству с точки зрения затрат энергии  на перемещение изопропанола через  аппарат вариант пропускания  теплоносителя по трубам является предпочтительнее варианта пропускания его по межтрубному пространству, так ка гидравлическое сопротивление межтрубного пространства больше трубного в 1,8 раза.