5.3 Подбор насоса

Необходимо подобрать насос для перекачивания поглотителя при температуре 26 С из емкости в аппарат, работающий под давлением 1,6 МПа. Расчеты проводим на основании монтажной схемы (рисунок 5.3).Схему изображаем в масштабе 1:100.

1

4

2

3

5 м

Рисунок 5.3 – Монтажная схема

1 Абсорбер; 2 теплообменник; 3 насос; 4 вентиль;

Расход поглотителя 145,8 , учитывая, что плотность воды при 50 С равна 988 , то объемный расход поглотителя .

Для всасывающего и нагнетательного трубопровода примем одинаковую скорость течения воды, равную 2 м/с. Тогда диаметр равен(формула (5.18)):

(5.18)

d =

Выберем стальную трубу наружным диаметром 325 мм, толщиной стенки 7мм. Внутренний диаметр трубы d=0,318м, округляя до стандартного получим d=0,308 м. Примем, что коррозия трубопровода незначительна.

Фактическая скорость воды в трубе рассчитывается по формуле (5.19)[4]:

(5.19)

Откуда:

ω = 4·0,148/(3,14·0,308²) = 2м/с.

Определим критерий Рейнольдса ( =0,9142∙10^-3 , ρ=996,8 ) при 26 С для воды [2]:

(5.20)

Re = 2·0,308·996,8/0,9142·10^-3 = 671656,967.

Т.е. режим течения турбулентный. Примем абсолютную шероховатость равной Δ=2·10^-4 м. Тогда:

е = Δ/d_э, (5.21)

где Δ – абсолютная шероховатость трубы (примем Δ = 0,2мм), мм;

е – относительная шероховатость трубы (формула (5.4)):

_{Далее получим:}

Так как , в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчет коэффициента трения  следует проводить по формуле [4]:

, (5.22)

Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений.

Для всасывающей линии:

1. вход в трубу (принимаем с острыми краями): ₁=0,5;

2. задвижка для d=0,3 м:

Сумма местных сопротивлений [3]:

, (5.23)

Потерянный напор во всасывающей линии находим по формуле [3]:

, (5.24)

где l–длина трубопровода, м, (смотри рисунок 5.3).

Для нагнетательной линии:

1. ξ₁=1-выход из трубы;

2. ξ₂ = 0,15 –задвижка (2 шт.);

3)ζ₃=1,1 – колено (4 шт.);

4)ζ₄=0,5 – вход в трубу.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений в нагнетательной линии:

Σξ = 1+0,15· 2+4 ·1,1+0,5=6,2.

Потерянный напор в нагнетательной линии (l=20м)рассчитывается по формуле (5.26) [3]:

(5.26)

Тогда получим:

h_п = (0,0182·20/0,308 + 6,2)·2²/(2·9,81) = 1,5 м.

Находим потребный напор насоса по формуле (5.27) [3]:

, (5.27)

где p₁ – давление в аппарате, из которого перекачивается жидкость;

p₂ – давление в аппарате, в который перекачивается жидкость;

H_Г – геометрическая высота подъема жидкости (рисунок 5.3);

h_п – суммарные потери напора во всасывающей и нагнетательной линиях.

Н = 1,6·10⁶-0,1·10⁶/(996,8·9,81) +15+0,08+1,5 = 169,98м.

Такой напор при заданной производительности можно обеспечить путем установки центробежного многоступенчатого секционного насоса марки ЦНС 180-212, который может осуществлять подачу Q=0,18м³ /с и высоту подъёма жидкости H=212м.