Расчет и подбор вспомогательного оборудования

Рассчитали центробежный насос поз. Н17 для подачи слабой жидкости 0,026 м³/с из резервуара ХГСП15 на дистилляцию. Давление атмосферное.

Температура слабой жидкости 20 ⁰С. Геометрическая высота подъема слабой жидкости 15 м.

Выбор диаметра трубопровода. Приняли скорость слабой жидкости во всасывающем и нагнетательном трубопроводе одинаковой, равной 2 м/с. Тогда диаметр трубопровода, d, м, рассчитали согласно /6, с. 25/ по формуле.

(62).

где щ — скорость слабой жидкости, м/с;

V — объемный расход, м³/с.

Величину критерия Рейнольдса рассчитали согласно /6, с.33/ по формуле.

(63).

где м — динамический коэффициент вязкости, Па· с;

— плотность смеси, кг/м³.

Re10000, следовательно режим турбулентный.

Приняли абсолютную шероховатость стенок труб e=0,2 мм /10,с.519/. Степень шероховатости определили согласно /6,с.28/.

. (64).

Определили сумму коэффициентов местных сопротивлений.

• 1)для всасывающей линии:
  • -в ход в трубу (принимаем с острыми краями) о=0,5;
  • -нормальный вентиль для d=0,02 м о=8;

Уовс=0,5+8=8,5.

• 2)для нагнетательной линии:
  • -выход из трубы о=1;
  • -нормальный вентиль о=8;
  • -дроссельная заслонка о=09 при L=15;
  • -колено под углом 90є о=1,6;

Уон=1+8+0,9+2+1,6=13,1.

Потери напора, h, м, рассчитали согласно /6,с.33/ по формуле.

1)во всасывающей линии.

(65).

2) в нагнетательной линии.

Общие потери напора, h_п, м, рассчитали согласно /6, с. 34/ по формуле.

h_п= h_вс + h_п.н, (66).

h_п =2,25+4,2=6,45 м.

Полный напор, Н, м, развиваемый насосом рассчитали согласно/6, с. 34/ по формуле.

(67).

где Р — атмосферное давление, Па;

Н_г — геометрическая высота подъема, м;

h_n — потери напора, м.

Полезную мощность насоса, N_полз, кВт, рассчитали согласно /4,с.28 / по формуле.

(68).

Принимая з_п=1 и з_н=0,6 для насосов малой производительности мощность на валу двигателя, Н_дв, кВт, рассчитали согласно /6, с. 34/ по формуле.

(69).

Потребляемую мощность, N, кВт, рассчитали согласно /6, с.33/ по формуле.

(70).

где — общий КПД, равный 0,9.

С учетом коэффициента запаса мощности в рассчитали установочную мощность, N_уст, кВт, согласно /6, с. 34/ по формуле.

N_уст=N· в, (71).

где — коэффициент запаса мощности 1,11,5.

N_уст=14,8· 1,2=17,76 кВт.

Установили согласно /4,с.29/, что по заданной производительности и напору следует выбирать центробежный насос марки Х160/49/2, напором 33 м, производительностью Q=4,5· 10^-2 м³/с, с электродвигателем типа А02−81−2, з_дв=0,75, частотой вращения вала n=48,3 с^-1, мощностью 40 кВт.

Запас напора, h₃, м, необходимый для исключения коветаций рассчитали согласно /6, с. 34/ по формуле.

h₃=0,3· (V·n²)^2/3, (72).

h₃=0,3(0,026· 48,3²)^2/3=4,5 м.

Высоту всасывания, Н_вс, м, рассчитали согласно /6, с. 34/ по формуле.

(73).

где Р_а — атмосферное давление, Па;

Р_t — давление насыщенного пара перекачиваемой жидкости при рабочей температуре, Па;

щ_вс — скорость жидкости во всасывающем трубопроводе, м/с;

h_п.вс — потеринапора во всасывающем трубопроводе, м.

Таким образом, центробежный насос может быть расположен над уровнем раствора в емкости на высоте менее 2,6 м.

Вентилятор поз. В 17.

Мощность рассчитали согласно /8, с. 167/ по формуле.

(74).

где V — расход газа, м³/ч;

Р — разность давлений до и после газодувки, Па. Р₁ =113 125 Па-после газодувки, Р₂ =101 325 Падо газодувки;

_г, _пер— КПД газодувки и передачи от электродвигателя, принятые соответственно 0,6 и 0,98.

Выбрали вентилятор согласно /6, с. 52/ с характеристикой: марка ТВ-1100−1,12, Q=6000 м³/ч, тип электродвигателя А02−81−2, мощность 40 кВт.

Емкость для слабой жидкости поз. БН3.

Объем заливной жидкости V_ж приняли равным 150 м³/ч. Время заполнения емкости 10 минут.

(75).

Условный объем аппарата, V_у, м³, рассчитали согласно /8, с. 61/ по формуле.

(76).

где ц — коэффициент заполнения, приняли равное 0,85.

Согласно /8, с. 76/ приняли стандартные размеры емкости:

номинальная емкость, м³ 40.

диаметр внутренний, мм 2600.

высота емкости, мм 8180.

высота цилиндрической обечайки, мм 6800.