Гидравлическое сопротивление аппаратов и трубопроводов

При расчете процессов и аппаратов химической технологии необходимо учитывать гидродинамические условия в аппаратах (скорости потоков, гидродинамическая структура потоков и т.п.), которые очень сильно влияют на осуществляемые в них процессы. В данной главе рассмотрены вопросы определения движущей силы гидродинамических процессов и расчета гидравлического сопротивления аппаратов, которым в значительной мере определяется расход энергии на проведение практически любого технологического процесса. Кроме того, знание законов гидравлики позволяет рещать много других важных инженерных задач, например определение расхода жидкости, протекающей по трубопроводу распределение скоростей в стекающей по вертикальной стенке жидкой пленке продолжительность истечения жидкости из резервуара и т. п. [c.93]

Расчет гидравлического сопротивления аппаратов химической технологии в принципе ничем не отличается от рассмотренного выше расчета гидравлического сопротивления трубопроводов. Обычно в аппаратах наибольший вклад в общие потери напора приходится на долю местных сопротивлений, поскольку в большинстве случаев промышленные аппараты не являются полыми, а заполнены различными материалами (гранулами, насадкой и т. п.) и устройствами (контактными тарелками, мешалками и т. п.), которые существенно и многократно изменяют направление и сечение потоков газа и жидкости при их движении через аппарат. В этих условиях и критические числа критерия Рейнольдса значительно меньше. Например, для аппаратов с насадкой Ке р составляет несколько десятков (вспомним, что для гладких труб Ке р = 2300). Все это следует учитывать при гидравлических расчетах аппаратов, которые будут даны в последующих главах. [c.107]

В принципе расчет гидравлического сопротивления мембранных аппаратов аналогичен известным методам расчета потерь напора при движении жидкости в каналах или трубопроводах. Так, для определения потери напора АР (кгс/см ) в трубчатом модуле рекомендуется [12, с. 258] следующее выражение [c.268]

Пример 7-1. Серная кислота (плотность р = 1850 кг м ) перекачивается насосом в аппарат, работающий под избыточным давлением р = 2,45 бар (2,5 ат). Выбрать насос для подачи кислоты в количестве = 150 м /ч и определить мощность электродвигателя к насосу. Геометрическая высота подъема кислоты Яг = 15 м, гидравлическое сопротивление всасывающего трубопровода Лвс. = 1,0 м столба кислоты, нагнетательного трубопровода Лн = 4 л столба кислоты. [c.196]

Псевдоожижение — процесс приведения твердого зернистого материала в состояние, при котором его свойства приближаются к свойствам жидкости. Псевдоожиженные системы способны принимать форму аппарата (емкости), перемещаться по трубопроводу, выталкивать тела меньшей плотности, обладают свойствами вязкости и текучести. Режим псевдоожижения (режим кипящего слоя ) достигается при таком состоянии системы, когда вес зернистого материала, приходящийся на единицу площади сечения аппарата, уравновешивается силой гидравлического сопротивления слоя, то есть [c.109]

Знание вязкости и вязкостно-термобарических свойств необходимо для решения как практических задач, связанных с расчетом гидравлического сопротивления в трубопроводах, массо-теплообменных и реакционных аппаратах промежуточных установок, так и научных проблем, посвященных выяснению закономерностей межмолекулярного взаимодействия. Вязкость и вязкостно-температурные свойства являются показателями эксплуатационных качеств смазочных масел. Среди классов углеводородов наименьшую вязкость имеют н-алканы, наибольшую - цикланы, а арены занимают промежуточное положение. Возрастание числа циклов и удлинение боковых цепей у аренов и цикланов приводит к повышению их вязкости. [c.99]

Избыточное давление, которое должен обеспечить вентилятор для преодоления гидравлического сопротивления аппарата и трубопровода, равно [c.16]

Во многих аппаратах для тепловых и массообменных процессов каналы, по которым проходит жидкость или газ, имеют полое сечение (круглое или прямоугольное). Гидравлическое сопротивление таких аппаратов рассчитывают по тем же формулам что и сопротивление трубопроводов. Осадки на филь трах, гранулы катализаторов и сорбентов, насадки в абсорбционных и ректификационных колоннам и т. п. образуют в аппаратах пористые или зернистые слои II—3]. При расчете гидравлического сопро тивления таких слоев можно использовать зависи мость, на первый взгляд, аналогичную уравнению для определения потери давления на трение в трубопроводах [c.11]

Свежий водород, очищенный от механических примесей и катализаторных ядов, сжимают компрессором 1 до 1—2 МПа. Рециркулирующий водород дожимают до рабочего давления циркуляционным компрессором 2 (так как давление снижается из-за гидравлических сопротивлений в трубопроводах и аппаратах). После этого свежий и рециркулирующий водород смешивают, подогревают в теплообменнике 3 реакционной смесью, выходящей из реактора, и через барботер подают в испаритель-сатуратор 6. Фенол из емкости 4 насосом 5 высокого давления тоже подают в испаритель-сатуратор 6. Чтобы избежать кристаллизации фенола, емкость 4 и трубопроводы для фенола обогревают паром. [c.506]

По химическому составу пыль обжигового газа практически не отличается от огарка. Ее тщательно удаляют из обжигового газа, так как она засоряет аппаратуру, повышает гидравлическое сопротивление аппаратов и трубопроводов, загрязняет продукционную кислоту и создает ряд других трудностей в производственном процессе. [c.90]

Давление на выходе из реактора зависит от гидравлического сопротивления аппаратов и трубопроводов после реактора. Эту величину обычно задают, исходя из производственных данных. Поэтому реально можно регулировать давление на входе в слой. Последнее зависит от сопротивления слоя и, следовательно, от высоты слоя и скорости фильтрации (линейная скорость определяется по полному сечению реактора). Давление паров на входе в слой рассчитывается методом последовательного приближения, что требует больших затрат времени. [c.159]

Пыль должна быть тщательно удалена из обжигового газа, так как она засоряет аппаратуру, повышает гидравлическое сопротивление аппаратов и трубопроводов, загрязняет продукционную кислоту и создает ряд других затруднений в производственном процессе. [c.111]

Первый вариант. Система оборотного водоснабжения эксплуатируется с продувкой. При этом ущерб от коррозии теплообменных аппаратов характеризуется следующими данными стоимость работ по периодической чистке теплообменных аппаратов от продуктов коррозии оставляет 5 тыс. руб/год стоимость демонтажных работ равна 2 тыс. руб/год убытки, причиняемые коррозией теплообменных аппаратов, составляют 250 3 - 83,3 тыс.-руб/год убытки, причиняемые простоем аппаратов во время их ремонта, оцениваются в 35 тыс. руб/год стоимость дополнительной электроэнергии на перекачку оборотной воды при повышении гидравлических сопротивлений прокорродированных трубопроводов и оборудования составляет 22 тыс. руб/год. Общий ущерб от коррозии составит 147,3 тыс. руб/год. [c.165]

Аппараты и трубопроводы повреждаются от механических воздействий в результате недопустимых напряжений в материале аппаратов, которые возникают в процессе эксплуатации при увеличении рабочего давления выше допустимого предела или в результате нарушения технологического регламента, вызывающего не предусмотренные расчетом температурные и динамические нагрузки. Так, например, при нарушении материального баланса в технологическом цикле давление может повышаться или понижаться. При увеличении подачи насоса давление уменьшается, и наоборот, с уменьшением подачи — увеличивается. Внезапное изменение подачи насосов или компрессоров возможно при неправильном соединении аппаратов с более высоким и низким давлением, при отсутствии регуляторов расхода, изменении гидравлического сопротивления транспортных линий (ледяные, кристаллогидратные или полимерные пробки, неисправная запорная и регулирующая арматура и т.п.), отключении или увеличении гидравлического сопротивления дыхательных и стравливающих линий, переполнении емкостей и аппаратов жидкостями, газами и т.д. [c.81]

Признаками проявления отказа [7] называются непосредственные или косвенные воздействия на органы чувств наблюдателя явлений, характерных для неработоспособного состояния объекта или процессов, с ним связанных. Признаками проявления отказов объектов являются, например, возникновение определенных шумов (стука) при работе машин, утечка газов или жидко, стей из аппаратов, трубопроводов и машин изменения установленных технологическим регламентом значений давления, температуры, расхода и концентраций веществ рост гидравлического и теплового сопротивления снижение выпуска и качества продукции, изменение ассортимента продукции и т. п. [c.17]

Элементы, рассеивающие энергию системы, — резистивные компоненты (сопротивления). Так, нанример, гидравлическим сопротивлением являются участки трубопроводов и клапаны кроме того, гидравлическое сопротивление характеризует потерю напора при истечении жидкости из аппарата. [c.136]

Для грубой оценки гидравлического сопротивления в аппаратах и трубопроводах изготовленных из стандартных труб, коэффициент сопротивления может быть принят равным 0,02. Эта величина найдена как среднестатистическая на основе обработки экспериментальных данных и данных по эксплуатации технологической аппаратуры в промышленных условиях [136]. Естественно, точность подобной оценки невелика, и ее следует использовать при умеренных скоростях движения потока. [c.83]

Трубопроводы. Существенным преимуществом этого наиболее экономичного вида транспортировки газообразных веществ является отсутствие необходимости перевозок тяжелой тары для возврата ее заводу-поставщику. По трубопроводам газы транспортируют под давлением, необходимым для преодоления гидравлических сопротивлений транспортных коммуникаций и реакционных аппаратов в цехах-потребителях. Для создания необходимого напора в цехах завода-поставщика устанавливаются газодувки. Газопроводы чаще всего укладывают на эстакадах, при этом обеспечивается возможность ремонта и наблюдения за состоянием трубопроводов в процессе их эксплуатации. [c.154]

Реакционное устройство с движущимся твердым теплоносителем представлено на рис. 4, б. В таком реакторном блоке применяют движущийся сверху вниз под действием силы тяжести сплошной поток твердого теплоносителя. Неразрывность потока создается гидравлическим сопротивлением в нижней части аппарата, переходящей в стояк-трубопровод, который выводит теплоноситель в систему пневмотранспорта. Гранулы теплоносителя должны быть крупными (не менее 2 мм) и иметь округлую форму последнее облегчает их перемещение и сокращает потери от истирания. Сырье можно подавать прямотоком или противотоком к [c.28]

Снижение затрат энергии на единицу продукции достигается, во-первых, уменьшением гидравлических сопротивлений всех аппаратов и трубопроводов химико-технологической системы [c.19]

При транспортировке прядильных растворов бо.яьшой вязкости в трубопроводах устанавливается ламинарный режим, поэтому гидравлические сопротивления в трубопроводах, теплообменниках и других аппаратах, через которые проходят прядильные растворы, всегда рассчитывают по формулам для ламинарного течения жидкостей. [c.275]

Если рассматривать гидроциклон как гидравлическое сопротивление на трубопроводе, для расчета пропускной способности аппарата необходимо знать коэффициент гидравлического сопротивления . Значение определяется отношением потери полного давления к скоростному (динамическому) напору потока жидкости в каком-либо условном сечении. Для гидроциклона, работающего в режиме свободного истечения продуктов разделения, потери полного давления можно считать равными избыточному статическому напору на (Рд ) входе в аппарат. При этом за условное сечение принимается поперечное сечение питающего патрубка с усредненной скоростью (Kgx)noTOKa в нем. [c.399]

Мощность насоса определяется расходом в единицу времени циркулирующей воды (при необходимости обеспечения заданной теплопроизводительности системы) и давлением, которое должен создать насос для преодоления гидравлических сопротивлений трубопроводов, арматуры, теплодотребляющих аппаратов и водоподогревателя. [c.294]

Огнепреградители низкого давления представляют собой аппараты, через которые проходит ацетилен с избыточным давлением более 10—15 кПа. Основным параметром огнепреградителя является предельное давление, при котором обеспечивается локализация пламени. Этот параметр регламентируется. Огнепреградитель должен не пропускать пламя как при воспламенении ацетилена в подводящем трубопроводе (патрубке), так и при воспламенении в отводящем трубопроводе. Корпус огнепреградителя рассчитан на условное избыточное давление 2,5 МПа. Диаметр корпуса огнепреградителя определяют исходя из допустимого по технологическим условиям гидравлического сопротивления при этом диаметр огнепреградителя должен быть больше размера гранул насадки (колец Рашига) не менее чем в 20 раз, но не меньше 400 мм. Насадку нужно располагать таким образом, чтобы предотвратить ее перемещение при взрывном распаде ацетилена. Свободное сечение решеток (сеток) дтажно составлять не менее 65%. [c.34]

Развиваемое насосом давление расходуется на создание перепада рабочего давления через мембрану, преодоление гидравлического сопротивления потоку разделяемого расгвора в аппаратах и потоку фильтрата в дренажах, а также на компенсацию потерь давления на трение и местные сопротивления в трубопроводах и арматуре и подъем раствора на геометрическую разницу высот установки аппаратов и насоса. Последние составляющие в установках обратного осмоса пренебрежимэ малы по сравнению с тремя первыми, поэтому расчеты можно вести по уравнению [c.200]

Оптимизация ведется по величине количества тепла, передаваемого внутренней подсистемой теплообменников. При каждом варианте схемы (соответственно величине Q) определяются тип теплопередающей поверхности, типоразмер и число секций каждого теплообменника проводится тепловой, гидравлический и стоимостной расчет аппаратов рассчитываются и выбираются трубопроводы и определяется гидравлическое сопротивление всего теп-дообменного тракта. [c.568]

Предотвращение прорыва газов из одного аппарата в другой, а также в систему траиспортирования катализатора, достигается прежде всего созданием затворов из самого катализатора. Для этого транспортные стояки выполняют в виде длинных вертикальных труб, гидравлическое сопротивление слоя катализатора в которых превышает перепад давления между аппаратами. Независимо от этого иа трубопроводе, связывающем регенератор с реактором, устанавливается азотный затвор, представляющий собой камеру, в которой создается давление азота, превышающее иа 266—399 кПа (20—30 мм рт. ст.) дав- [c.330]

Для устранения этих недостатков решетки каждбй секции были перекрыты у задней стенки специальйыми щитами с вертикальными перегородками на от общей поверхности, что увеличивало скорость газа в полном сечении аппарата. Кроме того, были перемонтированы решетки с заделкой всех щелей, а также закрыты сливные трубопроводы с решеток, так что вся вода с решеток удалялась только в виде утечки через их отверстия. В результате эффективность очистки резко возросла, а унос брызг был ликвидирован. Повышение степени улавливания золы при проведении этих мероприятий можно видеть по данным рис. УП.З, где увеличение гидравлического сопротивления решетки характеризует степень ее исправности и рост пенного слоя на решетке вплоть до 150—200 мм по мере увеличения расхода воды. [c.271]

Атмос4 рное давление в ректификационной колонне или некоторое превышение давления над атмосферным принимаются в том случае, когда пары дистиллята при данном давлении могут быть сконденсированы при помощи недорогого И доступного хладагента, например воды или воздуха, и разделяемая смесь стойка к термическому воздействию. Некоторое превышение давления (прибяизительно на 13—40кПа, т. е. 100—300 мм рт. ст.) необходимо в верху колонны ддя преодоления потерь напора при движении пара через трубопроводы и аппараты, расположенные после ректификационной колонны. В низу колонны давление возрастает на величину, соответствующую гидравлическому сопротивлению тарелок. Для атмосферных колонн ориентировочно принимается такое давление, при котором пары дистиллята будут иметь температуру на 15—20 С выше температуры охлаждающего агента на выходе из конденсатора. [c.272]

Реакционное устройство второго типа с использованием твердого теплоносителя представлено на рис. 14, б. Реакторный блок отличается от вышеописанного применением движущегося сверху вниз под действием силы тяжести сплошного потока частиц твердого теплоносителя. Неразрывность потока создается гидравлическим сопротивлением в нижней части аппарата, которая переходит в стояк-трубопровод, выводящий теплоноситель в систему транспорта. Гранулы теплоносптеля должны быть крупными (не менее 2 мм) и иметь округлую форму, что облегчает их перемещение и сокращает потери от истирания. Сырье можно подавать прямоточно или проти-воточно по отношению к потоку теплоносителя. Охладившийся в результате контакта с сырьем теплоноситель посредством транспортного устройства попадает в нагреватель (регенератор). В нагревателе температура теплоносителя восстанавливается до первоначальной величины за счет тепла сгорания отложившегося на поверхности его частиц кокса или сжигания другого рода топлива. Теплоноситель нагревается в противотоке с поступающим из нижней части нагревателя воздухом или дымовыми газами. Нагретый теплоноситель через второе транспортное устройство возвращается в реактор. Реактор и нагреватель можно располагать по одной оси, при этом устраняется необходимость в одной из линий транспорта. [c.75]

Определение гидравлической депрессии Гидравлическая депрессия обусловлена потерей давлегагя пара на преодоление гидравлических сопротивлений трубопроводов при переходе из корпуса в корпус через ловушки в аппарате. На основании практических рекомендаций принимаем гидравлическую депрессию для каждого корпуса А" = 1 °С. Тогда температуры вторичного пара В корпусах равны [c.151]

В экспериментах по исследованию гидравлического сопротивления двухкомпонентного потока на аппаратах, выполненных по схеме 2 (см. рис. 41), выявлялось влияние расходной концентрации дисперсного материала и расстояния между торцами встречных трубопроводов на коэффициент гидравлического сопротивления м- В качестве модельного материала был использован кварцевый песок с эквивалентным диаметром а м = 0,28 мм. Результаты эк пepи ieнтoв аппроксимируются следующей зависимостью [c.136]

Часть энергии необратимо теряется из-за термодинамической необратимости почти всех протекающих процессов, в этом случае диссипация энергии неизбежна. Например, необратимы затраты на преодоление гидравлического сопротивления потоков в аппаратах и трубопроводах. Несмотря на то что в систему подводится высокопотенциальная энергия, в технологическом процессе образуется много низкопотенци-альных потоков (см. эксергетический анализ в разд. 5.5.4). Часть теплоты (энергии) неизбежно теряется с общими тепловыми потерями, к ко- [c.314]

После абсорбции газы находятся под повыщенным давлением, потенциал которого можно использовать в газовой турбине для привода воздушного компрессора. Но энергии отходящих газов как рабочего тела турбины для сжатия воздуха до давления на входе в систему не достаточно. Во-первых, имеют место потери на преодоление гидравлического сопротивления в аппаратах и трубопроводах, и отходящие газы имеют дааление несколько меньшее, чем на входе. Во-вторых, объем отходящего газа также уменьшен, так как почти весь кислород расходуется на образование продукта. Энергию рабочего тела можно увеличить, если его нагреть. Для этого в технологическую систему вводят энергетический узел - горелку природного газа 4 на рис. 6.54). Высокая температура (1000-1050 К) позволяет провести нейтрализацию оксидов азота на палладиевом катализаторе и затем использовать потен- [c.420]

Развиваемое насосом давление Др расходуется на создание перепада рабочего давления через мембрану Др, преодоление гидравлического сопротивления потоку разделяемого раствора в аппаратах Дра и потоку пермеата в дренажах Ард, а также на компенсацию потерь давления на трение и местные сопротивления в трубопроводах и арматуре ри и подъем раствора на определенную геометрическую пысоту Ар [c.330]