
- •Расчетно-графическая работа (ргр)
- •Задание на расчетно-графическую работу (ргр)
- •3. Расчет гидравлических сопротивлений в трубопроводе и выбор центробежного насоса 13
- •1 Цель и исходные данные для ргр
- •1) Расчет стандартного кожухотрубного аппарата для процесса нагрева исходной смеси.
- •2) Расчет гидравлических сопротивлений в трубопроводе и выбор центробежного насоса.
- •2 Расчет стандартного кожухотрубного аппарата для процесса нагрева смеси метанол - этанол
- •3. Расчет гидравлических сопротивлений в трубопроводе и выбор центробежного насоса
- •3.1 Теоретическое обоснование расчета
- •3.1.1 Анализ основных уравнений для расчета
- •3.1.2 Анализ схемы установки с трубопроводом для гидравлического расчета
- •3.1.3. Определение характеристик смеси на разных участках трубопровода
- •3.2 Перевод массового расхода жидкостей в объемный
- •3.3 Определение ориентировочного диаметра трубопровода
- •3.4 Выбор стандартного диаметра трубопровода
- •3.5 Уточнение скорости движения жидкости
- •3.6 Определение режима движения жидкости
- •3.7 Определение коэффициента гидравлического трения
- •3.8 Определение коэффициентов местных сопротивлений
- •3.9 Определение полной потери напора в трубопроводе
- •3.10 Построение характеристики трубопроводной сети
- •3.11 Выбор насоса
- •Заключение
- •Приложение а
- •Приложение б
3.10 Построение характеристики трубопроводной сети
Примем, что характеристика сети представляет собой правильную параболу, выходящую из точки с координатами Vc = (0; h), на которой известна расчетная точка с координатами Vc = 0,0109 м3/с = 39,24 м3/ч и hсети = 41,71 м.
Общее уравнение параболы:
y = ax2 + b
Подставив значения координат расчетной точки, получим:
hсети = a * Vc2 + hгеом (26)
Выразим и рассчитаем коэффициент параболы:
а =
=
= 0,013.
Тогда уравнение (26) примет вид:
hсети = 0,013*Vc2 +21 (27)
Примем несколько значений объемной производительности и определим для них соответствующие значения напора сети по уравнению (27). Данные внесем в табл. 3.2 и по ним построим характеристику сети (рисунок 3.2).
Таблица 3.2 -Зависимость напора сети от производительности
-
17,52
23,52
39,24
35,52
41,52
47,52
24,38
27,08
41,7
34,88
39,9
45,84
Рисунок 3.2 – Совмещение характеристик трубопроводной сети и насоса:
1- характеристика сети; 2 – характеристика насоса; 3 – расчетная точка;
4 - рабочая точка
3.11 Выбор насоса
При выборе насоса необходимо соблюдать следующие условия:
- напор при нулевой производительности должен быть больше, чем геометрическая высота подъема жидкости в сети;
- рабочая точка должна лежать в области максимального к.п.д.;
- рабочая точка должна лежать на нисходящей ветви графика Н = f(Vc);
- напор насоса (hн) должен быть больше, чем рассчитанный напор сети
hн> hcети , т.е. hн> 45,8 м при производительности Vc = 41,4 м3/ч.
Наиболее близкий по параметрам к расчетному насосу, выбранному в поле оптимальных характеристик (Приложение А), является центробежный насос К80-50-200 производительностью 39,24 м3/ч и напором 41,7 м (Приложение Б). Расположение рабочей точки (4) относительно расчетной точки (3) показывает, что насос может преодолеть гидравлические сопротивления сети и подавать в неё заданную смесь и подавать в неё заданную смесь, диаметр рабочего колеса 315 мм, 𝑛 = 2900 об/мин, КПД 65%, потребляемая мощность 9 кВт.
Заключение
К установке принимается:
- два теплообменника с диаметром кожуха
, с трубами длиной 6 м, числом труб
,
- центробежный насос К80-50-200, который обеспечит перекачивание 39,24 м3/ч смеси метанол-этанол, нагретой до 65 С, по трубопроводу из хранилища через теплообменник в ректификационную колонну. При этом производительность составит 39,24 м3/ч, напор 41,7 м, диаметр рабочего колеса 315 мм, n = 2900 об/мин, КПД 65%, потребляемая мощность 9 кВт.
Приложение а
Рисунок А.1 – Поле оптимальных характеристик насосов
Приложение б
Рисунок Б.1 – Характеристика центробежного насоса модели К80-50-200