Бородулин Д.М. Процессы и аппараты химической технологии
Подождите немного. Документ загружается.
61
где В – вакуум в барометрическом конденсаторе, Па;
Σξ
– сумма коэффициентов местных сопротивлений;
λ
тр
– коэффициент трения в барометрической трубе.
Вакуум в барометрическом конденсаторе В Па, определяем по формуле:
В = Р
атм
– Р
ср
,
(41)
В = 9,8×10
4
– 2,15×10
4
=7,65×10
4
Па.
Сумма коэффициентов местных сопротивлений
Σξ
, рассчитываем по
формуле:
выхвх
ξξξ
+=
∑
, (42)
где
ξ
вх
– коэффициент местного сопротивления на входе в трубу,
ξ
вх
= 0,4 ÷ 0,6;
ξ
вых
– коэффициент местного сопротивления на входе из трубы,
ξ
вых
= 0,9 ÷ 1,1.
5,115,0 =+=
∑
ξ
Коэффициент трения
λ
тр
зависит от режима движения жидкости, в
барометрической трубе, который определяем по формуле:
в
тбв
d
ν
υ
..
Re
×
=
, (43)
где ν
в
– коэффициент динамической вязкости воды, ν
в
= 0,556×10
-6
м
2
/с,
при температуре t
k
(приложение 1, таблица 2).
89000
10556,0
15,033,0
Re
6
=
×
×
=
−
.
Коэффициент трения
λ
тр
рассчитаем по формуле:
62
25.0
..
)
Re
68
(11,0 +
∆
=
тб
d
λ
, (44)
где ∆ – высота выступов шероховатостей, в расчетах можно принять
∆=0,2мм.
023,0)
89000
68
15,0
0002,0
(11,0
25.0
=+=
λ
.
Тогда:
5,0
81,92
33,0
)
15,0
023,05,11(
81,9985
1065,7
2
..
4
..
+
×
××+++
×
×
=
тб
тб
Н
Н
.
Из этой формулы выражаем Н
б.т
. Н
б.т
= 8,25 м.
63
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Айнштейн А.Г. Общий курс процессов и аппаратов химической
технологии: Книги 1 и 2. – М.: Высшая школа, 2003. – 1757с.
2.
Кавецкий Г.Д., Коралев А.В. Процессы и аппараты пищевых производств:
Учебник. – М.: Агропромиздат, 1991. – 432с.
3.
Дытнерский Ю. И. Основные процессы и аппараты химической технологии:
Пособие по проектированию. – М.:Химия, 1991. – 496с.
4.
Стабников В.Н. Проектирование процессов и аппаратов пищевых
производств: Пособие по проектированию. – Киев, 1982. – 199с.
64
Приложение 1
Таблица 1
Насыщенный пар вода на линии насыщения (по давлениям)
Р t
i
′
i
′
′
r
1,00 99,64 417,4 2675 2258
1,1 102,32 428,9 2679 2250
1,2 104,81 439,4 2683 2244
1,3 107,14 449,2 2667 2238
1,4 109,33 458,5 2690 2232
1,5 111,38 467,22 2698 2226
1,6 113,32 475,4 2695 2221
1,7 115,17 483,2 2699 2216
1,8 116,94 490,7 2702 2211
1,9 118,62 497,9 2704 2206
2,0 120,23 504,8 2707 2202
2,1 121,78 511,4 2709 2198
2,2 123,27 517,8 2711 2193
2,3 124,74 524,0 2713 2189
2,4 126,09 529,8 2715 2185
2,5 127,43 535,4 2717 2182
2,6 128,73 540,9 2719 2178
2,7 129,98 546,2 2721 2175
2,8 131,20 551,4 2722 2171
2,9 132,39 551,5 2724 2167
3,0 133,54 561,4 2725 2164
3,1 134,66 566,3 2727 2161
3,2 135,75 571,1 2728 2157
3,3 135,82 575,7 2730 2154
3,4 137,86 580,2 2731 2151
3,5 138,89 584,5 2732 2148
3,6 139,87 588,7 2734 2145
3,7 140,84 592,8 2735 2142
3,8 141,79 596,8 2736 2139
3,9 142,71 600,8 2737 2136
4,0 143,62 604,7 2738 2133
4,1 144,51 608,5 2740 2131
4,2 145,39 612,3 2741 2129
4,3 146,25 616,1 2742 2126
4,4 147,09 619,8 2743 2123
4,5 147,92 623,4 2744 2121
4,6 148,73 626,9 2755 2118
65
Р t
i
′
i
′
′
r
4,7 149,53 630,3 2746 2118
4,8 150,31 633,7 2747 2116
4,9 151,98 636,9 2748 2113
5,0 151,84 640,1 2749 2111
5,2 153,32 646,5 2750 2109
5,4 154,76 625,7 2752 2104
5,6 156,16 658,8 2754 2099
5,8 157,52 664,7 2755 2095
6,0 158,84 670,5 2757 2090
6,2 160,12 667,0 2758 2086
6,4 161,32 681,5 2760 2082
6,6 162,59 686,9 2761 2078
6,8 163,39 692,1 2762 2074
7,0 164,96 697,2 2764 2070
7,2 166,10 702,2 2765 2067
7,4 167,21 707,1 2766 2063
7,6 168,30 711,8 2767 2059
7,8 169,37 716,4 2768 2055
8,0 170,42 720,9 2769 2052
8,2 171,44 725,4 2770 2048
8,4 172,44 729,8 2771 2045
8,6 173,43 734,2 2772 2041
8,8 174,40 738,6 2773 2038
9,0 175,35 742,8 2774 2034
9,2 176,29 746,9 2775 2031
9,4 177,21 750,9 2776 2028
9,6 178,12 754,8 2777 2025
9,8 179,01 758,8 2778 2022
10,0 179,88 762,7 2778 2019
10,5 182,00 772,1 2779 2015
11,0 184,05 781,1 2781 2007
11,5 186,04 789,8 2783 2000
12,0 187,95 798,3 2785 1993
12,5 190,57 806,5 2786 1987
13,0 191,00 814,5 2787 1980
13,5 193,34 872,2 2789 1973
14,0 195,04 830,0 2790 1965
14,5 196,68 837,4 2790 1954
15,0 198,28 844,6 2792 1947
15,5 199,84 851,5 2793 1941
16,0 201,36 858,3 2793 1935
66
Р t
i
′
i
′
′
r
16,5 202,85 865,0 2794 1929
17,0 204,30 871,6 2795 1923
17,5 205,72 878,1 2796 1918
18,0 207,10 884,4 2796 1912
18,5 208,45 890,6 2797 1907
19,0 209,78 896,6 2798 1901
19,5 211,09 902,6 2799 1896
20,0 212,37 908,6 2799 1891
Здесь: Р – абсолютное давление, бар;
t – температура,
0
С;
i
′ - энтальпия кипящей воды,. кДж/кг;
i
′′ - энтальпия сухого насыщенного пара, кДж/кг;
r – скрытая теплота парообразования, кДж/кг.
Таблица 2
Физические свойства воды на линии насыщения
T Р
ρ
с⋅10
-3
λ
⋅
10
-2
а
⋅
10
7
ν
⋅
10
6
β
⋅
10
4
σ⋅10
3
Р
r
0 1
,
01 999
,
9 4
,
21 55
,
01
,
32 1
,
789 0
,
63 75
,
5 13
,
67
10 1
,
01 999
,
7 4
,
19 57
,
51
,
37 1
,
306 0
,
70 74
,
1 9
,
52
20 1
,
01 998
,
2 4
,
19 60
,
01
,
43 1
,
006 1
,
82 72
,
6 7
,
02
30 1
,
01 995
,
7 4
,
18 61
,
81
,
49 0
,
805 3
,
21 71
,
2 5
,
42
40 1
,
01 992
,
2 4
,
18 63
,
51
,
53 0
,
659 3
,
87 69
,
6 4
,
31
50 1
,
01 988
,
1 4
,
18 64
,
71
,
57 0
,
556 4
,
49 68
,
6 3
,
54
60 1
,
01 983
,
2 4
,
18 66
,
01
,
61 0
,
478 5
,
11 66
,
1 2
,
98
70 1
,
01 977
,
8 4
,
19 66
,
71
,
63 0
,
415 5
,
70 64
,
3 2
,
55
80 1
,
01 971
,
8 4
,
20 67
,
51
,
66 0
,
365 6
,
32 62
,
6 2
,
21
90 1
,
01 965
,
3 4
,
21 68
,
01
,
68 0
,
326 6
,
95 60
,
70 1
,
95
100 1
,
01 958
,
4 4
,
22 68
,
21
,
69 0
,
295 7
,
52 58
,
8 1
,
75
110 1
,
43 951
,
0 4
,
23 68
,
51
,
70 0
,
272 8
,
08 56
,
9 1
,
60
120 1
,
99 943
,
1 4
,
25 68
,
51
,
71 0
,
225 8
,
64 54
,
8 1
,
47
130 2
,
69 934
,
8 4
,
27 68
,
51
,
72 0
,
233 9
,
19 52
,
9 1
,
36
140 3
,
61 926
,
1 4
,
29 68
,
51
,
73 0
,
217 9
,
72 50
,
7 1
,
26
150 4
,
75 917
,
0 4
,
32 68
,
51
,
73 0
,
203 10
,
3 48
,
8 1
,
17
160 6
,
17 907
,
4 4
,
35 67
,
41
,
73 0
,
191 10
,
7 46
,
6 1
,
10
170 7
,
91 897
,
8 4
,
38 67
,
91
,
73 0
,
181 11
,
3 44
,
3 1
,
05
180 10
,
03 886
,
9 4
,
42 67
,
51
,
73 0
,
173 11
,
9 42
,
3 1
,
00
190 12
,
55 878
,
0 4
,
46 67
,
01
,
72 0
,
165 12
,
6 40
,
0 0
,
96
200 15
,
52 863
,
0 4
,
51 66
,
31
,
72 0
,
158 13
,
3 37
,
6 0
,
93
67
t – температура,
0
С;
c – удельная теплоемкость, Дж/кг×К;
а – коэффициент температуропроводности, м
2
/с
β - коэффициент объемного расширения, К
-1
;
σ - коэффициент поверхностного натяжения, Н/м
Р – давление, бар;
ρ - плотность, кг/м
3
;
λ - коэффициент теплопроводности, Вт/м×К
ν - кинематическая вязкость, м
2
/с;
Рr – критерий Прандтля.
Таблица 3
Плотность водных растворов этилового спирта при 20
0
С в
зависимости от концентрации
Содержание
спирта, %
ρ
20
, кг/м
3
Содержание
спирта
ρ
20
, кг/м
3
5 989,3 55 902,5
10 981,9 60 891,1
15 975,1 65 879,4
20 968,6 70 867,6
25 961,7 75 855,6
30 953,8 80 843,3
35 944,9 85 831,0
40 935,2 90 818,0
45 922,5 95 804,2
50 911,4 100 789,3
Плотность растворов спирта при температуре t
0
C определяется по формуле:
ρ
t
=ρ
20
-0.66(t-20), кг/м
3
68
Таблица 4
Плотность водных растворов сахара при 20
0
С в зависимости от концентрации
%
ρ кг/м
3
%
ρ кг/м
3
%
ρ кг/м
3
%
ρ кг/м
3
1 1004 19 1079 37 1163 54 1254
2 1008 20 1083 38 1163 55 1260
3 1012 21 1087 39 1174 56 1266
4 1016 22 1092 40 1179 57 1271
5 1020 23 1097 41 1184 58 1277
6 1024 24 1101 42 1189 59 1283
7 1028 25 1105 43 1194 60 1289
8 1034 26 1110 44 1199 61 1295
9 1036 27 1115 45 1205 62 1301
10 1040 28 1120 46 1210 63 1307
11 1044 29 1124 47 1215 64 1313
12 1048 30 1129 48 1221 65 1319
13 1053 31 1134 49 1226 66 1325
14 1057 32 1139 50 1232 67 1331
15 1061 33 1144 51 1237 68 1337
16 1065 34 1149 52 1243 69 1343
17 1070 35 1153 53 1249 70 1350
18 1074 36 1158
Плотность раствора сахара при температуре t
0
C определяется по формуле:
ρ
t=
ρ
20
-(0,4-0,0025⋅В)⋅(t-20), кг/м
3
В – концентрация раствора, %
69
Таблица 5
Плотность водных растворов глицерина, кг/м
3
Концентрация, % масс
t
0
C
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
20 1026 1050 1074 1100 1127 1154 1181 1208 1235 1261
30 1021 1045 1068 1094 1121 1148 1175 1202 1228 1255
40 1016 1040 1063 1088 1115 1141 1168 1296 1222 1248
50 1011 1034 1057 1083 1109 1135 1162 1189 1215 1242
60 1005 1029 1052 1077 1103 1129 1155 1183 1208 1235
70 1000 1024 1046 1071 1096 1122 1149 1176 1202 1229
80 994 1018 1040 1065 1090 1116 1142 1169 1195 1222
90 988 1013 1035 1059 1084 1110 1136 1162 1189 1216
100 983 1007 1029 1053 1078 1104 1130 1156 1183 1209
Таблица 6
Плотность, коэффициент теплопроводности, теплоемкость и кинематическая
вязкость растительных масел.
Подсолнечное Хлопковое
t,
0
C
ρ,
кг/м
3
λ,
Вт/м×К
с⋅10
-3
,
Дж/кг×К
ν⋅10
6
,
м
2
/с
ρ,
кг/м
3
λ,
Вт/м×К
с⋅10
-3
,
Дж/кг×К
ν⋅10
6
,
м
2
/с
20 921 0,168 1,93 914 0,168 2,0 75,1
30 914 0,167 1,96 41,3 907 0,167 2,03 48,6
40 907 0,164 1,99 29,3 900 0,164 2,06 39,4
50 900 0,163 2,02 23,0 893 0,163 2,09 23,6
60 893 0,163 2,05 17,0 887 0,163 2,12 17,6
70 886 0,160 2,08 12,8 880 0,160 2,15 13,5
80 880 0,159 2,11 10,4 873 0,159 2,18 10,5
70
t,
0
C
ρ,
кг/м
3
λ,
Вт/м×К
с⋅10
-3
,
Дж/кг×К
ν⋅10
6
,
м
2
/с
ρ,
кг/м
3
λ,
Вт/м×К
с⋅10
-3
,
Дж/кг×К
ν⋅10
6
,
м
2
/с
90 873 0,157 2,14 8,3 867 0,157 2,21 8,6
100 866 0,156 2,17 6,7 860 0,156 2,24 6,9
110 859 0,155 2,20 5,6 853 0,155 2,27 5,8
Таблица 7
Плотности водных растворов соли NaCl в зависимости от концентрации и
температуры,
ρ кг/м
3
.
Температура,
0
С %
0 10 20 25 30 40 50 60 80 100 120 140
1 1007 1007 1005 1004 1002 999 994 990 978 965 952 937
2 1015 1014 1012 1011 1009 1005 1001 996 985 971 956 941
4 1030 1029 1026 1025 1023 1019 1015 1010 998 985 971 955
6 1045 1044 1041 1039 1037 1033 1029 1024 1012 999 984 969
8 1061 1059 1055 1053 1051 1047 1043 1038 1026 1013 998 983
10 1076 1074 1070 1068 1066 1062 1067 1052 1040 1027 1013 998
12 1092 1089 1085 1083 1081 1076 1072 1066 1054 1042 1027 1012
14 1108 1104 1100 1098 1096 1091 1086 1081 1069 1056 1042 1027
16 1124 1120 1116 1114 1111 1106 1101 1096 1084 1071 1056 1041
18 1140 1136 1131 1129 1127 1122 1116 1111 1099 1086 1072 1056
20 1156 1152 1147 1145 1142 1137 1132 1126 1114 1101 1087 1071
22 1173 1168 1163 1161 1158 1153 1148 1142 1130 1117 1103 1086
24 1189 1185 1180 1177 1175 1169 1164 1158 1146 1133 1118 1102
26 1207 1202 1197 1194 1191 1186 1180 1174 1162 1149 1133 1118
28 1225 1219 1214 1211 1207 1203 1196 1190 1178 1165 1150 1134