ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гидродинамические характеристики и циркуляция дифенильной смеси из "Органические высокотнмпературные теплоносители и их применение в промышленности" Расчет гидравлических сопротивлений контура необходим для определения скорости движения в нем теплоносителя, диаметра трубопроводов и размеров теплоиспользующих устройств (в установках с естественной циркуляцией) или для определения напора циркуляционного насоса (в установках с искусственной циркуляцией). [c.57] По уравнению (45) может быть определен полный напор циркуляционного насоса. [c.57] Коэффициент трения определяется в зависимости от характера движения теплоносителя (числа Рейнольдса) и шероховатости стенок труб. [c.57] Для жидкой дифенильной смеси формула (50) применима при скорости ш 0,3 м сек (при 100°) и ш 0,1 м/сек (при 300 ). [c.58] Для облегчения гидродинамических расчетов ниже приводятся номограмма и график, по которым могут быть определены коэффициенты трения для гладких и шероховатых труб. [c.58] По номограмме рис. 20, исходя из произведения скорости теплоносителя ш (в м сек) на диаметр й трубы (в м), в зависимости от температуры жидкого или парообразного теплоносителя, определяют значение числа Рейнольдса и связанную с ним величину коэффициента трения Хтр для гладких труб. Значения Хтр на номограмме вычислены по формуле (49). [c.58] Коэффициенты трения для шероховатых труб в зависимости от их диаметра. [c.60] Потери напора на местные сопротивления (с некоторым запасом) могут быть также подсчитаны по номограмме (рис. 22). [c.61] Для определения величины коэффициентов некоторых местных сопротивлений, которые не могут быть определены по номограмме на рис. 22 (например, коэффициент сопротивления на входе в пучок нагревательных труб и на выходе из них в барабан котла), следует пользоваться опытными данными, приведенными на стр. 66 и 72. [c.62] Физические основы естественной циркуляции. Рассмотрим принципиальную схему простейшей установки для нагрева парами дифенильной смеси, работающую при естественной циркуляции теплоносителя (рис. 23). Образующаяся в нагревательных трубах парогенератора 1 паро-жидко-стная эмульсия дифенильной смеси по подъемной трубе 2 поступает в сепаратор 3, где происходит отделение пара от жидкости последняя по опускной трубе б поступает в нижнюю часть парогенератора, а пар направляется в теплоиспользующий аппарат 5, где он, отдавая тепло, конденсируется. Конденсат поступает в сборник конденсата 4, откуда по трубе 7 также попадает в нижнюю часть парогенератора. [c.62] Чтобы обеспечить нормальную естественную циркуляцию дифенильной смеси в таком замкнутом контуре, необходимо создать условия для непрерывного и правильного (по направлению) движения жидкости и пара в системе и непрерывного отвода тепла, сообщаемого горячими газами стенкам нагревательных труб парогенератора. При этом необходимо учитывать особенности дифенильной смеси как теплоносителя, которые существенно влияют на ее циркуляционные характеристики. [c.62] С повышением давления плотность пара дифенильной смеси резко возрастает, а следовательно, должен увеличиваться удельный вес циркулирующей в системе паро-жидкостной смеси. Вследствие этого уменьшается величина движущего напора в системе и соответственно уменьшается скорость входа дифенильной смеси в нагревательные трубы, т. е. скорость циркуляции теплоносителя. При малых скоростях циркуляции в нагревательных трубах могут образовываться так называемые паровые пробки , с возникновением которых резко ухудшается отвод тепла от внутренней поверхности стенок труб, что может вызвать пережог металла труб. [c.63] Таким образом, для надежной работы установок важноправильно выбрать две величины скорость пара теплоносителя относительно жидкости (так называемая относительная скорость пара) и кратность циркуляции жидкости в системе (под кратностью циркуляции понимают отношение количества жидкой дифенильной смеси, поступающей в нагревательные трубы, к паропроизводительности контура за тот же отрезок времени). Очевидно, что при чрезмерном снижении кратности циркуляции, помимо перегрева нагревательных труб, на горизонтальных участках контура может происходить расслоение паро-жидкостной эмульсии в трубах. [c.63] На основании имеющихся экспериментальных данных при работе установок с обогревом дифенильной смесью не следует допускать кратности циркуляции жидкой дифенильной смеси ниже шести. [c.63] Недопустимое повышение температуры стенок труб может происходить также из-за застоя в них пара. Такой застой возможен как в опускных, так и в подъемных (в том числе нагревательных) трубах замкнутого контура. [c.63] Застой пара в трубах происходит также в тех случаях, когда направления движения теплоносителя и пузырьков его пара противоположны друг другу. Подобное явление может возникнуть при усиленном обогреве опускных труб циркуляционного контура. При таком обогреве может наблюдаться явление опрокидывания циркуляции , так как вследствие малой величины теплоты парообразования дифенильной смеси возможно образование в этих трубах пара. [c.64] Расчет естественной циркуляции. Расчет контура с естественной циркуляцией (см. рис. 23) сводится к определению действительного полезного напора и скорости циркуляции паро-жидкостной смеси в системе. По этим данным может быть найдена кратность циркуляции теплоносителя, величина которой дает возможность судить о надежности работы установки с точки зрения правильного направления движения теплоносителя и термической стойкости нагревательных труб системы. [c.64] Полезный действующий напор, создаваемый разностью удельных весов паро-жидкостной эмульсии в подъемных трубах и жидкой дифенильной смеси в опускных трубах, расходуется на преодоление всех гидравлических сопротивлений контура. [c.64] Зная эти величины, определяют кратность циркуляции и связанные с ней величины графическим путем, — построением циркуляционной диаграммы. [c.64] Для последующего расчета достаточно принять три значения с, каждое из которых должно быть больше минимально допустимой величины кратности циркуляции, т. е. больше шести. [c.65] Вернуться к основной статье