Dane Do Obliczeń

Strumień powietrza m_p= 1,38 [kg/s]

Ciśnienie nasycenia pary p_A $= 17*\frac{1}{2} =$ 850000 [Pa]

Temperatura wody w zbiorniku T_w1 =9 +10 = 19°C

Temperatura wody zraszającej T_w2= 170 – 100 = 70 °C

Gęstość zraszania skrubera G_T = 5 +1 = 6 m³

Prędkość wody w₁ w₁ = 1,5 - $\frac{24}{100} = 1,26$ [m/s]

Prędkość wody w₂ w₂ =0,5 +$\frac{24}{100} = 0,74\ $ [m/s]

Dane	Temat Obliczeń	Wynik
Tw1= 19°C ρ10°C=999,6kg/m³ ρ20°C=998,2kg/m³	Gęstość wody na odcinku zimnym ρ1 =( ρ20°C – ρ10°C ) x (Tw1 – 10°C ) + ρ10°C 20°C – 10°C ρ1 =( 998,2 – 999,6 ) x (19 – 10 ) +999,6 =998,34 kg/m³ 20 – 10	ρ1=998,34 kg/m³
Tw2=70°C	Gęstość wody na odcinku gorącym (odczytana dla temperatury 70°C) ρ2= 977,7 kg/m³	ρ2= 977,7 kg/m³
Tw1= 19°C η20°C=10,0008^x10^-4Pa^xs η 10°C=13,0427 ^x10^-4Pa^xs	Lepkość wody na odcinku zimnym η 1 =( η20°C - η 10°C ) x (Tw1 – 10°C ) + η 10°C 20°C – 10°C η 1 =( (13,0427 ^x10^-4)-(10,0008 ^x10^-4) ) x (19 – 10 ) +10,0008 ^x10^-4 20 – 10 η 1 =10,305^x10^-4 Pa^xs	η 1 =10,305 ^x10^-4Pa^xs
Tw2=70°C	Lepkość wody na odcinku gorącym (odczytana dla temperatury 70°C) η 2= 4,0586 ^x10^-4 Pa^xs	η 2= 4,0586^x10^-4Pa^xs
Tw1= 19°C Tw2= 70°C	Średnia temperatura procesu TŚr=$\frac{Tw1\ \ + \ \ Tw2}{2} = \frac{19 + 70}{2} = 44,5\ $°C	TŚr=44, 5°C
TŚr=44, 5°C	Ciepło właściwe w średniej temperaturze procesu Cp=4199,36 J/kgxK	Cp=4199,36 J/kgxK
pA=8,5 ^x10^5 Pa r170°C=2049,5kJ/kg r180°C=2015,2kJ/kg t1=170°C t2=180°C p1=7,92 ^x10^5 Pa p2=10,03 ^x10^5 Pa	Entalpia parowania wody przy ciśnieniu nasycenia pary r =( r180°C – r170°C ) x (pA – p170°C) + r170°C p180°C – p170°C r =( 2015,2-2049,5 ) x (8,5 ^x10^5 – 7,92 ^x10^5) +2049,5 10,03 ^x10^5 – 7,92 ^x10^5 Pa r= 2020,41kJ/kg	r= 2020,41kJ/kg
r=2020,41kJ/kg mp=1,38kg/s	Ciepło Teoretyczne Qt= mp ^x r = 1,38 ^x 2020,41=2788,17 KJ/s	Qt=2788,17KJ/s
Qt=2788,17KJ/s	Ciepło Rzeczywiste Qrz=0,9 ^x Qt = 0,9 ^x 2788,17=2509,35 KJ/s	Qrz=2509,35KJ/s
Qrz=2509,35KJ/s Cp=4199,36 J/kgxK Tw1= 19°C Tw2= 70°C	Strumień masy wody mw=$\frac{\text{Qrz}}{Cp*(Tw2 - Tw1)}$=$\frac{2509,35}{4199,36\ (70 - 19)}$=11,71 Kg/s	mw=11,71Kg/s
t1=170°C t2=180°C p1=7,92 ^x10^5 Pa p2=10,03 ^x10^5 Pa Tw1= 19°C Tw2= 70°C	Średnia logarytmiczna Temperatura w wymienniku ciepła (I) ΔTm=$\frac{T1 - T2}{\ln\frac{T1}{T2}}$ ΔT1=tn-Tw1 ΔT2=tn-TW2
t1=170°C t2=180°C p1=7,92 ^x10^5 Pa p2=10,03 ^x10^5 Pa Tw1= 19°C Tw2= 70°C	Średnia logarytmiczna Temperatura w wymienniku ciepła (II) tn=( t2-t1 ) x (pA – p1) + t1 p2-p1 tn =( 10 ) x (8,5 ^x10^5 – 7,92 ^x10^5) +170 10,03 ^x10^5 – 7,92 ^x10^5 tn=173°C ΔT1=173 – 19=154°C ΔT2=173 – 70=103°C ΔTm=$\frac{154 - 103}{\ln\frac{154}{103}}$=127°C	tn=173°C ΔT1=154°C ΔT2=103°C ΔTm=127°C
ΔTm=127°C ρ120°C=943,1kg/m³ ρ130°C=934,8kg/m³	Gęstość wody w wymienniku dla średniej temperatury nasycenia ρΔTm =( ρ130°C – ρ120°C ) x (ΔTm – 120°C ) + ρ120°C 130°C – 120°C ρΔTm =( 934,8– 943,1 ) x (7) +943,1=937,19kg/m³ 10	ρΔTM =937,19kg/m³
ΔTm=127°C η 130°C=2,1168^x10^-4Pa^xs η 120°C=2,3057 ^x10^-4Pa^xs	Lepkość wody w wymienniku dla średniej temperatury nasycenia η ΔTm=( η 130°C - η120°C ) x (ΔTm – 120°C ) + η 120°C 130°C – 120°C η ΔTm=( (2,1168^x10^-4)-( 2,3057 ^x10^-4) ) x (7) +2,3057 ^x10^-4 20 – 10 η ΔTm=2,1735 ^x10^-4Pa^xs	η ΔTm=2,1735 ^x10^-4Pa^xs
	Współczynnik przenikania ciepła K= 850 ÷ 4500 K = 2100 W/m^2xK	K = 2100W/m^2xK
Qrz=2509,35KJ/s K =2100W/m^2xK ΔTm=127°C	Średnia powierzchnia wymiany ciepła Fśr=$\frac{\text{Qrz}}{K*Tm} = \frac{2509,35}{2100*127} =$9,41 m^2	Fśr=9,41 m^2
	Średnica wewnętrzna rurek dz x S = 16 X 1,6 a= 0,900 b= 0,800 dw = dz – 2S = 16 – 2 * 1, 6 = 12,8 mm	dw= 12,8 mm
Fśr=9,41 m^2 a= 0,900	Zewnętrzna powierzchnia wymiany ciepła Fśr=a *Fz → $Fz = \frac{Fsr}{a}$ $$Fz = \frac{9,41}{0,9} = 10,45\ m^{2}\ $$	Fz = 10, 45 m^2
Fz = 10, 45 m^2	Rzeczywista powierzchnia wymiany ciepła Zakładam 25% rezerwy wymiennika Frz = 1, 25 * Fz = 1, 25 * 10, 45 = 13, 06 m^2	Frz = 13, 06 m^2
	Dobór parametrów z tablic dla wymiennika ciepła zakładamy Fz > Frz = 13, 06 m^2 Zewnętrzna powierzchnia wymiany ciepła Frz = 15, 2 m^2 L=2m Masa wiązki rurek m1 = 172 kg m2 = 209 kg Przekrój wewnętrzny rurek fw1 = 0,0194 m^2 fw2 = 0,0171 m^2 Liczba rurek = 151 Zewnętrzna średnica grubości płaszcza Dz x S1 = 323,9 x 8 mm Średnica koła ograniczającego otwory d1 = 288 mm Przekrój przestrzenia międzyrurowej fm=0,0441 m^2	Frz = 15, 2 m^2 m1 = 172 kg m2 = 209 kg fw1 = 0,0194 m^2 fw2 = 0,0171 m^2 l.rurek=151 Dz x S1=323,9x8mm d1 = 288 mm fm=0,0441 m^2
	Dobieramy kompensator soczewkowy (I) NORMA : ZN-66/003 Średnica kompensatora D1=580mm Promień wyobl. r= 25mm Szerokość całkowita H=102+2g Szerokość półsoczewki h= 50+g Szerokość fali b=52+2g
	Dobieram kompensator soczewkowy (II) NORMA : ZN-66/003 Grubość ścianki gn=3,0 mm Masa ścianki =11,18 kg Średnica krążka blachy dz=618 mm dw=282 mm
	Dobór podpór wymiennika wg. : PN/H-84020 Wielkość podpory = 100 W =100 mm H =158 mm S = 85 mm m = 102 mm e(max)= 80 mm masa = 1,6 kg Blacha wzmacniana (wielkość) =100 Materiał - St2S
mw=11,71Kg/s ρ2= 977,7 kg/m³	Obliczenia dla skrubera Strumień objętości $Vw = \frac{\text{mw}}{\rho 2} = \frac{11,71}{977,7} = 0,01198\frac{m^{3}}{s}\ = 43,11\frac{m^{3}}{h}\ $	$$\ Vw = 0,01198\frac{m^{3}}{s}\ $$ $$Vw = \ 43,11\frac{m^{3}}{h}$$
$$Vw = \ 43,11\frac{m^{3}}{h}$$ Gt=5m^3/h*m^2	Średnica wewnętrzna D $D = \sqrt[2]{\frac{4*Vw}{Gt*\pi\ \ \ }}$ =$\sqrt[2]{\frac{4*43,11}{5*3,14}} = 3,31\ $m	D = 3, 31 m
D = 3, 31 m	Dobieramy średnice wewnętrzną materiał i jego grubość [Tablica 2.6;3.6] Str. 23 -> 2.6 Średnica wewnętrzna Dw=3400mm =3,4m Str. 49 -> 3.6 Materiał i jego grubość =10mm =0,01m Dobieram stal węglową
Dw=3,4m	Wysokość Skrubera (min. 2,5 razy większa od średnicy) H=2,5*Dw=2,5*3,4=8,5 m	H=8,5 m
$Vw = \ 43,11\frac{m^{3}}{h}$ Dw=3,4m	Poprawka Gęstości Zraszania Cieczy GT= $\frac{4*Vw}{\pi*Dw^{2}} = \frac{4*43,11}{3,14*{3,4}^{2}} = 4,75$	GT=4,75
mw=11,71Kg/s w1=1, 26 m/s ρ1=998,34 kg/m³	Dobór Rurociągu Do Instalacji Rurociąg na odcinku zimnym Wyliczam średnice rurociągu d1 d1=$\sqrt[2]{\frac{4*mw}{w1*\pi*\rho 1}} = \sqrt[2]{\frac{4*11,71}{1,26*3,14*998,34} =}0,109m = 109mm$ (Tabela 4.11 str.157) Średnica laminarna Dn=125mm Średnica zewnętrzna dz=133mm Grubość ścianki gn=4,0mm (wymiary wg.PN/H-74204) Dw=dz-2gn=133-2*4=133-8=125mm Dzxgn=133x4,0 mm
ρ1=998,34 kg/m³ mw=11,71Kg/s Dn=0,125m	Poprawka prędkości (dla odcinka zimnego) W1=$\frac{4*mw}{\pi*\rho 1*dn^{2}} = \frac{4*11,71}{3,14*998,34*{0,125}^{2}} =$0,96m/s	W1=0,96m/s
mw=11,71Kg/s w2=0, 74m/s ρ2= 977,7 kg/m³	Rurociąg na odcinku gorącym d2=$\sqrt[2]{\frac{4*mw}{w2*\pi*\rho 2}} = \sqrt[2]{\frac{4*11,71}{0,74*3,14*977,7}} = 0,143m = 143mm$ Średnica laminarna Dn=150mm Średnica zewnętrzna dz=159mm Grubość ścianki gn=4,5 Dw=dz-2gn=159-2*4,5=159-9=150mm=0,15m Dzxgn=159x4,5 mm	Dw=150mm
ρ2= 977,7 kg/m³ mw=11,71Kg/s Dn=0,15m	Poprawka prędkości (dla odcinka gorącego) W2=$\frac{4*mw}{\pi*\rho 2*dn^{2}} = \frac{4*11,71}{3,14*977,7*{0,15}^{2}} = 0,68m/s$	W2=0,68m/s
t1=170°C t2=180°C ρ1=4,122 kg/m^3 ρ2=5,157 kg/m^3 tn=173°C	Rurociąg Transportujący Parę Wodną Do Wymiennika Wp=25m/s Gęstość pary wodnej Z interpolacji dla tn=173°C ρp=4,4325 kg/m^3 ρ1 =( ρ2– ρ1 ) x (tn – 170°C ) + ρ1 10 ρ1 =( 5,157-4,122 ) x (3 ) +4,122 =4,4325kg/m³ 10	ρp=4,4325 kg/m^3
ρp=4,4325 kg/m^3 Wp=25m/s mw=11,71Kg/s	Średnica rurociągu d3 d3=$\sqrt[2]{\frac{4*mw}{wp*\pi*\rho p}} = \sqrt[2]{\frac{4*11,71}{25*3,14*4,4325\ }}$=0,367m=367mm dn=400mm=0,4m dz=406,4mm gn=8,8mm Poprawka prędkości W2=$\frac{4*mw}{\pi*\rho p*dn^{2}} = \frac{4*11,71}{3,14*4,4325*{0,4}^{2}} = 21,03m/s$	W2=21, 03m/s
ρ1=998,34 kg/m³ mp=1,38 kg/s	Rurociąg Transportujący Kondensacje mp=mk ρ1= ρk wk=1,2m/s d4=$\sqrt[2]{\frac{4*mk}{wk*\pi*\rho k} =}$ $\sqrt[2]{\frac{4*1,38}{1,2*3,14*998,34}}$=0,038m=38mm dn=40mm dz=44,5mm gn=2,9mm dw=dz-2gn=44,4-5,8=38,6 mm Poprawka prędkości W2=$\frac{4*mk}{\pi*\rho k*dn^{2}} = \frac{4*1,38}{3,14*998,34*{0,04}^{2}}$=1,1m/s
	Dobór dna do skrubera Tabela 4.12 Dw=3400mm Hw=850mm gn=18mm Pojemność dna =5145dm^3
	Dobór dna do wymiennika ciepła Dz=324 mm Hz=81mm gn=4mm
	Dobór kołnierzy przy przyłączeniach na odcinku zimnym (dla rurociągu na odcinku zimnym dobieram takie same kołnierze ) Element walcowy Dn=125mm dz=133mm Kołnierz Dk=240mm h=18mm Dw=135mm Di=178mm f=3mm m=3,4mm Przyłączenie Do=200mm do=18mm i=8mm Mi=M16 d1=149mm d2=158mm d3=167mm b=1,0
	Dobór kołnierzy przy przyłączeniach na odcinku gorącym (dla rurociągu na odcinku gorącym dobieram takie same kołnierze ) Element walcowy Dn=150mm dz=159mm Kołnierz Dk=265mm h=20mm Dw=161mm Di=202mm Dobór kołnierzy przy przyłączeniach na odcinku gorącym (cd.) f=3mm m=4,8mm Przyłączenie Do=225mm do=18mm i=8mm Mi=M16 d1=176mm d2=184mm d3=193mm b=1,0
	Dobór kołnierzy przy przyłączeniach na odcinku transportującym parę wodną (dla rurociągu dobieram takie same kołnierze ) Element walcowy Dn=400mm dz=406,4mm Kołnierz Dk=540mm h=28mm Dw=411mm Di=465mm f=4mm m=17,7mm Przyłączenie Do=495mm do=23mm i=16mm Mi=M20 d1=417mm d2=434mm d3=448mm b=1,5
	Dobór pojemnika na wodę wysokość H-4m długość L-4m szerokość B-4m
	Opory Przepływu
η 1 =10,305 ^x10^-4Pa^xs ρ1=998,34 kg/m³ W1=0,96 m/s Dw=125mm L=4,1 m	Opory na odcinku zimnym $$Re = \frac{w*D*\rho}{\eta}$$ Re=116255 ξ=0,81 Dobieramy zawór Reiventi (ξ=2,7 ; mamy ich trzy [3x2,7]) Σξ=8,91 Strefa ciśnień od oporów miejscowych $$Pm = \xi\frac{w^{2}*\rho}{2}\ $$ Pm = 3726, 28 Pa Strefa ciśnień od oporów liniowych λ= f(Re;k/d) k= 0,03 λ=0,03 $$P\lambda = \lambda\frac{w^{2}*\rho}{2}\frac{L}{\text{Dw}}$$ ΔPλz=441,6 Pa Całkowita strata ciśnień Pz = Pm + Pλ ΔPz=4167,9 Pa	ξ=8,91 Pm = 3726, 28 Pa ΔPλz=441,6 Pa ΔPz=4167,9 Pa
η 2= 4,0586^x10^-4Pa^xs ρ2= 977,7 kg/m³ Dw=150mm W2=0,68m/s L=13,2	Opory na odcinku gorącym $$Re = \frac{w*D*\rho}{\eta}$$ Re=245713 ξ=0,4 ξs=1x2,7=2,7 ξ=2x0,51=1,02 Σξ=4,62 Strefa ciśnień od oporów miejscowych $$Pm = \xi\frac{w^{2}*\rho}{2}\ $$ Pm = 1044, 32 Pa Strefa ciśnień od oporów liniowych λ= f(Re;k/d) k= 0,03 λ=0,025 $$P\lambda = \lambda\frac{w^{2}*\rho}{2}\frac{L}{\text{Dw}}$$ ΔPλg=497 Pa PH = ρHg ΔPH=67138 Pa Całkowita strata ciśnień Pg = Pm + Pλ + Ph ΔPg=68679 Pa	Σξ=4,62 Pm = 1044, 32Pa ΔPλg=497 Pa ΔPH=67138 Pa
ΔPλz=441,6 Pa ΔPλg=497 Pa	Opory na wymienniku Zakładam 10% strat Pλ = Pλz + Pλg ΔPλ=938 Pa ΔPw=93,8 Pa	ΔPw=93,8 Pa
ΔPw=93,8 Pa ΔPg=68679 Pa ΔPz=4167,9 Pa	Opory całkowite (bez zraszacza) Pc = Pz + Pg + Pw ΔPc=72940,7Pa	ΔPc=72940,7Pa
	Dobór Zraszacza Dobieram zraszacz dyszowy o gęstości zraszania <0,2
ΔPc=72940,7Pa	Opory zraszania Pzr = 0, 2 * Pc ΔPzr=14588,14Pa	ΔPzr=14588,14Pa
ΔPc=72940,7Pa ΔPzr=14588,14Pa	Opory całkowite Pc = Pc + Pzr ΔPc=87528,14 Pa	ΔPc=87528,14 Pa
ΔPc=87528,14 Pa Vw=0,01198 m^3/s ΔPc=87528,14 Pa Ρśr=988,02 kg/m^3	Dobór Pompy Moc Pompy $$N = \frac{\mathbf{\text{Pc}}*Vw}{\text{ηog}}\ $$ η- sprawność pompy (zakładam 0,85) N=1233 W Wysokość Podnoszenia $$H = \frac{\mathbf{\text{Pc}}}{\rho sr}\ $$ H=9m	N=1233 W H=9m