Насосное оборудование.

8.3 Расчёт насоса для перекачки исходной смеси

1. Смесь перекачивается при t=55^oC из емкости, находящейся под давлением 1 атм, в мембранный аппарат, работающий под избыточным давлением 0,113 МПа. Расход смеси . Длина трубопровода на линии всасывания 10м, на линии нагнетания – 10м. На линии всасывания имеются два отвода под углом 90^оС с радиусом поворота, равным четырём диаметрам трубы, три прямоточных вентиля. На линии нагнетания имеется нормальный вентиль, один отвод под углом 90^оС . Смесью для перекачки жидкости являться этиловый спирт с массовой концентрацией 95%.

Плотность смеси при данной температуре:

Данные для чистых компонентов взяты из [3] (Приложение 2).

Q=G/ =5,87/1012,5=5,797*10^-3 м³/с.

Вязкость смеси при данной температуре: Данные взяты изhttp://thermalinfo.ru/publ/pishhevye_produkty/molochnye_produkty/teplofizicheskie_svojstva_naturalnogo_moloka/12-1-0-437

Сперва осуществили выбор трубопровода. Для всасывающего и нагнетательного трубопровода приняли одинаковую скорость течения жидкости, равную 2 м/с. Тогда диаметр равен

Выбрали стальной трубопровод 10Х17Н13М2Т 76 х 3 мм матовый . Т.е внутренний диаметр трубопровода 70 мм. Тогда фактическая скорость жидкости в трубе: 2 м/с

Коррозия металла незначительна.

Критерий Рейнольдса:

- режим турбулентный

Приняли абсолютную шероховатость Тогда

Таким образом, в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчет коэффициента трения согласно провели по формуле:

Далее определили сумму коэффициентов местного сопротивления для всасывающей линии:

1)Вход в трубу (края трубы острые):

2)прямоточные вентили: для d=70 мм -

3)отводы: А=1,В=0,11 ,

4) колено 90⁰ : =0,33

_общ=2шт*0,33=0,66

Потерянный напор во всасывающей линии:

Далее определили сумму коэффициентов местного сопротивления для нагнетательной линии [3] (Приложение 4 и 5):

1)отвод под углом 90^о, R_o/d=4 ,

2)вентиль нормальный: D=70 мм -

3)выход из трубы -

Потерянный напор в нагнетательной линии:

Общие потери напора:

Далее нашли потребный напор:

,

где р1 – давление емкости, из которой перекачивается жидкость, р2 – давление в аппарате, в который подается жидкость, Нг = геометрическая высота подъёма жидкости.

м ст рабочей жидкости.

Такой напор при заданной производительности обеспечивается Мембранным насосом DM 50/565 SEE-X.

Полезная мощность насоса:

Вт

КПД насоса рассчитали мощность, которую должен развивать электродвигатель насоса на выходном валу при установившемся режиме работы:

Используя каталог [http://promnasos.com/catalog/membrane_pumps/dellmeco/], выбрали мембранный насос марки DM 50/565 SEE-X., для которого при оптимальных условиях работы Q= до 565 л/мин.

Цена 140 000 рублей.

8.4 Расчёт насоса для откачки пермеата из мембранного модуля.

1. Парогазовая смесь перекачивается при t=5^oC из аппарата, находящейся под давлением 120 Па, в ёмкость, находящейся под атмосферным давлением. Расход смеси . Длина трубопровода на линии всасывания 10м, на линии нагнетания – 10м. На линии всасывания имеются два отвода под углом 90^оС с радиусом поворота, равным четырём диаметрам трубы, два прямоточных вентиля. На линии нагнетания имеется нормальный вентиль, один отвод под углом 90^оС с радиусом поворота, равным четырём диаметрам трубы.

Плотность смеси при данной температуре:

Данные для чистых компонентов взяты из [3] (Приложение 2).

Q=G/ =0,398/1036,5=3,83*10^-4 м³/с.

Вязкость смеси при данной температуре:

Сперва осуществили выбор трубопровода. Для всасывающего и нагнетательного трубопровода приняли одинаковую скорость течения жидкости, равную 2 м/с. Тогда диаметр равен

Выбрали трубопровод 18 х 2 мм 12Х18Н10Т Гост 9941-81. Т.е внутренний диаметр трубопровода 14 мм. Тогда фактическая скорость жидкости в трубе:

Коррозия металла незначительна.

Критерий Рейнольдса:

- режим турбулентный

Приняли абсолютную шероховатость Тогда

Таким образом, в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчет коэффициента трения согласно провели по формуле:

Далее определили сумму коэффициентов местного сопротивления для всасывающей линии:

1)Вход в трубу (края трубы острые):

2)нормальные вентили: для d=18 мм -

3)Колено 90⁰ =2,2 (2 штуки)

Потерянный напор во всасывающей линии:

Далее определили сумму коэффициентов местного сопротивления для нагнетательной линии:

1)вентиль нормальный: для D=14 мм -

2) Колено 90⁰ =2,2 (3 штуки)

3)выход из трубы -

Потерянный напор в нагнетательной линии:

Общие потери напора:

Далее нашли потребный напор:

,

где р1 – давление емкости, из которой перекачивается жидкость, р2 – давление в аппарате, в который подается жидкость, Нг = геометрическая высота подъёма жидкости.

м

ст рабочей жидкости.

Такой напор при заданной производительности обеспечивается вакуумный водокольцевой насос. Полезная мощность насоса:

Вт

Параметр	3начение
Быстрота действия,л/с	0.75
Остаточное давление, мм.рт.ст.	45
Потребляемая мощность, кВт/ч	2.2
Давление всасывания,кгс/см кв.	0.4
Расход воды,л/с	0.05
Частота вращения,об/мин	1500
Длина,мм	815
Ширина,мм	332
Высота,мм	333
Масса,кг	50

Выбрали по каталогу насос марки ВВН1-0,75. Цена 19 420 рублей [http://www.tdel.ru/nasos/vakuum.html]

Цена 19 420 рублей