6.2. Определение количества вредных веществ, поступающих в атмосферный воздух через сальниковые уплотнения поршневых насосов

Во ВНИИТБ получена формула для определения количества вредных веществ, проходящих через штоковый сальник поршневых насосов, перекачивающих малосернистые нефтепродукты (жидкие), г/ч:

, (48)

где D - диаметр штока, мм; Б - опытный коэффициент, равный 5 для агрессивных нефтепродуктов (например, алкилатов) и 2,5 для бензинов, лигроинов, керосинов и др.; р - давление, развиваемое насосом, Па.

Задача 6.2. Определить количество бензина, выделяющегося через штоковый сальник насоса. Давление, развиваемое насосом, р = (20 + N_в)∙10⁴ Па.

6.3. Определение количества вредных веществ, поступающих в атмосферный воздух через уплотнения центробежных насосов в отсутствие паспортных данных

Количество вредных веществ, выделяющихся через кольцевой зазор сальникового уплотнения центробежного насоса, определяется в зависимости от режима истечения вредных веществ из щели. Различают ламинарный и турбулентный режимы истечения. Турбулентный режим наблюдается при концентрической кольцевой щели при числе Рейнольдса Re > 1000, а также при эксцентрической кольцевой щели при числе Рейнольдса Re > 300. Число Рейнольдса вычисляется по формуле:

, (49)

где S - ширина кольцевой щели (или радиального зазора), см; принимается, исходя из допусков и посадок вращающихся валов химических аппаратов в зависимости от диаметра вала d_в:

dв, м	≤0,1	0,01-0,03	0,03-0,12	>0,12
S, см	0	0,001	0,002	0,005

υ - скорость потока в щели, см/с; ν - коэффициент кинематической вязкости среды, см²/с.

При турбулентном потоке количество вредных веществ определяется по формуле, г/ч:

, (50)

где D - средний диаметр кольцевой щели, см:

, (51)

где р_изб - избыточное давление среды в насосе, Па; z - длина направляющей втулки, см; μ - коэффициент динамической вязкости среды, Па∙с.

Количество веществ, выделяющихся через концентрическую кольцевую щель, при ламинарном течении определяется из выражения, г/ч:

, (52)

где ρ - плотность среды, кг/м³.

При эксцентрической форме вала или щели потери вещества увеличиваются, и в этом случае они определяются по формуле:

, (53)

где l - относительная величина, равная отношению эксцентриситета к размеру максимального зазора; g - ускорение свободного падения.

Потери через максимально эксцентрическую щель (l = S) в 2,0 раза больше, чем через концентрическую.

Задача 6.3. Определить количество бензина, выделяющегося через кольцевую щель сальника центробежного насоса. Диаметр вала d_в = (20 + N_в) мм. Давление, развиваемое насосом p = (20 + N_в)∙10⁴ Па. Вал концентричен. Длина направляющей втулки l = (40 + N_в) мм. Температура перекачиваемого бензина t = (20 + N_в) °С.

6.4 Определение количества вредных веществ, поступающих в атмосферный воздух через уплотнения центробежных насосов при наличии паспортных данных

При наличии паспортных данных о количестве вредных веществ, просачивающихся через сальниковое уплотнение насоса, G_см (г/ч), количество компонентов жидкостной смеси определяется по формуле:

, (54)

где — массовая доля компонента в смеси жидкости.

Задача 6.4. Определить количество вредных веществ, поступающих в атмосферный воздух через сальниковое уплотнение насоса при наличии паспортных данных о количестве выделяющейся смеси G = (10 + N_в) г/ч. Состав жидкости: вода - (30 + +N_в) %, бензол - (20 + N_в) %, дихлорэтан.