Расчет насосной установки

101

для нагнетательного трубопровода:

4.4.4. Определение потерь напора во всасывающем трубопроводе

Расчет потерь напор для всасывающего трубопровода ведется по принципу сложения потерь напора.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений для всасывающего трубопровода рассчитывается следующим образом:

1 2 от вх ,

где от – коэффициент местного сопротивления для отвода на 90º;

вх – коэффициент местного сопротивления для входа в трубопровод.

Определим по справочным данным коэффициенты местных сопротивлений (таблица А.3):

Примем отношение радиуса изгиба трубы к диаметру трубопровода R0/d1 =4, тогда

от А В 1 0,11 0,11,

где А – коэффициент зависящий от угла поворота трубопровода, для поворо-

та на 90º А = 1;

В– коэффициент зависящий от отношения R0/d1, для отношения R0/d1 = 4

В= 0,11.

Для входа в трубопровод острыми краями вх = 0,5.

1 2 0,11 0,5 0,72.

Тогда потери напора на всасывающей линии составят:

4.4.5. Определение потерь напора на нагнетательной линии

Расчет потерь напора на нагнетательной линии производится анало-

102

гично расчету потерь напора во всасывающем трубопроводе по формуле

(4.6).

На нагнетательной линии имеются следующие местные сопротивле-

ния:

-вентиль;

-3 отвода под углом 90º.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений для нагнетательного трубопровода рассчитывается следующим образом:

2 3 от вент ,

где вент – коэффициент местного сопротивления для вентиля.

Определим по справочным данным коэффициенты местных сопротивлений (таблица А.3).

Примем отношение радиуса изгиба трубы к диаметру трубопровода R0/d2 = 4, тогда

от А В 1 0,11 0,11.

Для вентиля с диаметром проходного 87 мм (d = 87 мм) вент = 0,55. Тогда

2 = 3 · 0,11 + 0,55 = 0,88.

Потери напора в нагнетательном трубопроводе равны:

Кроме того на нагнетательной линии установлен теплообменный аппарат, через который по трубному пространству проходит бензол. Необходимо учесть потери напора при движении потока через теплообменник. Потери напора при проходе через теплообменный аппарат рассчитываются как:

hпто рто ,

2 g

где hпто – потери напора в теплообменнике, м;рто – потери давления в теплообменнике, Па.

103

Потери давления при движении жидкости через теплообменный аппарат зависят от его размеров и конструктивных особенностей и составляют:

-для трубного пространства от 500 до 50000 Па;

-для межтрубного пространства от 1000 до 20000 Па.

Примем размер потерь давления в теплообменном аппарате равным 2000 Па, тогда потеря напора в теплообменнике составит:

4.4.6. Расчет потребного напора

Потребный напор определяется по формуле (4.9), при этом потери напора в трубопроводе определяются как сумма потерь напора во всасывающей, нагнетательной линии и в теплообменном аппарате:

Исходными параметрами для подбора насоса являются подача, соответствующая заданному расходу жидкости и потребный напор. Для подачи 5,2 л/с бензола и создания потребного напора 42,65 м подойдет насосный агрегат 1(2)-АНГК-7.30/50 с частотой вращения рабочего колеса n = 2900 об/с (приложение В).

104

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Дытнерский, Ю. И. Процессы и аппараты химической технологии : учебник для вузов. Ч. 1. Теоретические основы процессов химической технологии. Гидромеханические и тепловые процессы и аппараты. – 2-е изд. –

М. : Химия, 1995. – 400 с.: ил.

2.Павлов, К. Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / К. Ф. Павлов, П. Г. Романков, А. А. Носков. – 13-е

изд. – М. : Альянс, 2005. – 576 с.: ил.

3.Касаткин, А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии.

– 15-е изд. – М. : Альянс, 2009. – 759 с.: ил.

4.Лащинской, А. А. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры / А. А. Лащинский, А. Р. Толчинский. – М. ; Л. : Машгиз, 1963. – 470 с.

5.Вильнер, Я. М. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам / Я. М. Вильнер, Я. Т. Ковалев, Б. Б. Некрасов. – Минск :

Высш. школа, 1976. – 415 с.: ил.

6.Краткий справочник физико-химических величин / под. общ. ред. К. П. Мищенко, А. А. Равделя. – 9-е изд. – СПб. : СпецЛит, 1998. – 232 с.

7.Туркин, В. В. Подбор насосов : метод. указания / В. В. Туркин, Ю. И. Гущин. – Ярославль : Яросл. политехн. ин-т, 1987. – 36 с.

8.Туркин, В. В. Расчет насосной установки : метод. указания / В. В. Туркин, Ю. Г. Звездин. – 2-е изд. – Ярославль : Яросл. политехн. ин-т, 1991. – 19 с.

9.ГОСТ 2.782-96 ЕСКД. Обозначения условные графические. Машины гидравлические и пневматические. – Минск : Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1996. – 17 с.

10.ГОСТ 2.785-70 Обозначения условные графические. Арматура трубопроводная. – М. : Государственный стандарт Союза ССР, 1970. – 5 с.

11.Насосные агрегаты. Модернизация насосов : каталог : научнопроизводственный центр АНОД. – Нижний Новгород, 2006. – 33 с.

12.Насосы : каталог-справочник : Государственное научно-техническое издательство машиностроительной и судостроительной литературы. – М., 1953. – 410 с.

105

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Таблица А.1 – Плотность жидких веществ и водных растворов в зависимости от температуры

Таблица А.2 – Динамический коэффициент вязкости жидких веществ и водных растворов в зависимости от температуры

106

107

Таблица А.3 – Коэффициенты местных сопротивлений

Значение коэффициента мастного сопротивления ξ

Вход в трубу

С острыми краями: ξ = 0,5 С закругленными краями: ξ = 0,2

Выход из трубы

ξ = 1

Коэффициент местного сопротивления для отвода определяется как:

108

Окончание таблицы А.3

Стандартные размеры труб выпускаемых в промышленности:

14×2,0; 18×2,0; 20×2,0; 22×2,0; 25×3,0; 32×3,5; 38×2,0; 45×4,0; 48×4,0; 57×3,5; 70×3,5; 76×4,0; 80×4,0; 95×4,0; 108×5,0; 133×7,0; 159×5,0; 194×6,0; 219×6,0; 245×7,0; 273×9,0; 325×10,0; 377×10,0; 426×11,0 мм.

Соотношения между единицами измерения давления

Физическая атмосфера

1 атм = 760 мм рт. ст. = 101325 Па = 1,033 кгс/см2 = 10,33 м вод.ст. = 1,01325 бар

Техническая атмосфера

1 ат = 735 мм рт. ст. = 98100 Па = 1 кгс/см2 = 10 м вод.ст. = 0,981 бар

1 – ацетон, 2 – метиловый спирт; 3 – гексан; 4 – четыреххлористый углерод; 5 – бензол; 6 – этиловый спирт; 7 – муравьиная кислота; 8 – вода; 9 – толуол; 10 – уксусная кислота

Рис. А.1 – Давление насыщенных паров некоторых органических жидкостей в зависимости от температуры

110

Рис. А.2 – Номограмма для определения давления насыщенного пара и температуры кипения некоторых жидкостей