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管道压力损失计算

1、烟气用量
L=Q
c 烟气×ρg ×(t 1−t 2) 式中:L —烟气在240C ︒时的流量,h m /3;
烟气c —烟气比热容,240C ︒时为1.15/()kJ kg C ⋅︒;
g ρ—烟气0°时烟气密度为31.2836/kg m
Q 为设备每小时所需热量,经计算(考虑散失热量10%):
Q=2.03×105kJ/h 。

20℃时,ρg=1.2836×
273273+20=1.196kg/m 3 80℃时,ρg=1.2836×273273+80=0.9927 kg/m 3 240℃时,ρg=1.2836×273273+240=0.6831 kg/m 3
则 20℃时,所需烟气流量:
F= 2.03× 105
1.15×1.196×(240-80)= 922m 3/h ; 出口处烟气温度为80℃,出口气量:
F= 2.03× 105
1.15×0.9927×(240-80)=1111 m 3/h ; 在进气管道,烟气的温度为240℃:
F= 2.03× 105
1.15×0.6831×(240-80)=1615m 3/h ;
2、管道烟气速率
进气管的内径d 1=64mm, 出气口管内径d 2=100mm 。

流速计算公式V=
4F πd 2
进气口的流速: 当进口为64mm 时,
V1=4×1615
2×3.14×0.0642×3600=69.76m/s
当进口为100mm时,

1=
4×1615
2×3.14×0.12×3600
=28.57m/s
出口流速:
V2=4×1111
2×3.14×0.12×3600
=19.66m/s 3、管道压力损失(计算过程参照化工原理第三版)
雷诺数: Re=dVρμ
式中,d为管道直径,V为流体平均速度,ρ为气体密度:240℃时为0.6831 kg/m3,80℃时为0.9927 kg/m3,μ为空气粘度:240℃时为2.71×10-5Pa/s,80℃时为2.11×10-5Pa/s。

进口:l=2m
当进口为64mm时,
Re=dVρ
μ
=0.064×69.76×0.6831
2.71×10−5
=1.125×105,
从《化工原理》Re-λ图查得,此Re值下,λ=0.01.(摩擦系数)压力损失:
Δp=λl
d
ρV2
2
,代入数据得:Δp=519Pa
当进口为100mm时,
Re=dVρ
μ
=0.1×28.57×0.6831
2.71×10−5
=0.720×105,
从《化工原理》Re-λ图查得,此Re值下,λ=0.013.压力损失:
Δp=λl
d
ρV2
2
,代入数据得:Δp=72Pa
出口:l=3m
Re=dVρ
μ
=0.1×19.66×0.9927
2.71×10−5
=0.720×105,
从《化工原理》Re-λ图查得,此Re值下,λ=0.013.压力损失:
Δp=λl
d
ρV2
2
,代入数据得:Δp=75Pa
4、局部损失——运用阻力系数法
局部系数: w=ξV2 2
管道设计,至少用到个三通ξ=1,两个90°弯头ξ=0.75。

所以,ξ=2.5
当进口为64mm时, w=ξV2
2
=2.5×69.762
2
=6083J/kg
Δp=wρ=0.6831×6083=4155Pa
当进口为100mm时,w=ξV2
2
=2.5×28.572
2
=1020J/kg
Δp=wρ=0.6831×1020=696Pa。

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