2.4 Гидравлический расчет

Целью гидравлического расчета является определение потерь давления (в Н/м²) или потерь напора (в м) теплоносителя при прохождении через аппарат и выбор средств для транспортировки теплоносителя.

Потери напора (давления) складываются из потерь на преодоление трения теплоносителя о стенки прямолинейных участков каналов ∆р_тр , потерь на преодоление местных сопротивлений ∆р_мс и статического напора Н_ст.

+Н_ст , м

1. Необходимо определить потери напора на трение, которые рассчитываются , исходя из уравнения:

, м

l - длина прямолинейного участка при движении, м;

d - эквивалентный диаметр канала, м;

u - скорость движения теплоносителя, м/сек;

g - ускорение свободного падения, (9,8 м/сек²).

ξ(кси) - коэффициент гидравлического трения (безразмерная величина); рассчитывается в зависимости от режима движения.

При турбулентном режиме движения жидкости (Re = 3∙10³ ∙1·10⁵) можно применять формулу:

Тогда:

2. Определим потери напора на преодоление местных сопротивлений:

, м

где (дзета) - коэффициент местного сопротивления для i-го сопротивления (безразмерная величина).

Перечислим все местные сопротивления, и количество раз, которое они встречаются в конструкции:

вентили - 2, встречается 2 вентиля;

колено под углом 90° - 1,1, встречается 3 раза;

вход в трубу - 0,5, встречается 1 раз;

выход из трубы - 1.

Сложив все произведения коэффициентов местных сопротивлений и повторностей получим, что ,тогда:

3. Cтатический напор равен:

, м

где Z₁, Z₂ – соответствующие высоты над плоскостью сравнения, м;

р₂, р₁ – соответствующие давления над поверхностью жидкости в нижнем и верхнем сосуде, Н/м².

= (15-0) +

2. Мощность нагнетателя (насоса) для перемещения теплоносителя через аппарат определим по формуле:

=

3. Подбор насоса

Пищевые насосы – вид специального оборудования, что предназначен для перекачки как нейтральных, так и высокоагрессивных жидкостей из бочек, контейнеров, ванн и других ёмкостей. Пищевые насосы просты и удобны в эксплуатации. Пищевые насосы находят широкое применение в химической, пищевой, фармацевтической и косметической промышленности.

К основным разновидностям пищевых наносов относятся:

• Бочковые насосы;

• Диафрагменные насосы;

• Винтовые насосы;

• Вертикальные насосы;

• Дозировочные насосы;

• Кулачковые насосы;

• Центробежные насосы для установки в линию;

• Шестеренные насосы;

• Вакуумные насосы;

• Самовсасывающие насосы;

• Мембранные насосы;

• Перистальтические насосы.

Пищевыми насосами можно безопасно, надежно и бережно перекачивать высоковязкие среды с твердыми частицами, абразивные вещества, легко воспламеняющиеся материалы или жидкости с высоким содержанием газа. Основным преимуществом пищевых насосов является то, что они надежны в работе "всухую" и идеальны для эксплуатации во взрывоопасных помещениях. Корпус пищевых насосов может быть изготовлен из различных видов пищевых нержавеющих сталей, рабочие кулачки могут быть как из нержавеющей стали, так и из различных пищевых полимерных материалов. Пищевые насосы могут оснащаться различным дополнительным оборудованием, таким как байпас, частотный преобразователь и механический вариатор. Теперь, имея все необходимые характеристики гидравлической силы, мы можем подобрать насос. Учитывая необходимую мощность, напор и пищевую среду (масло кунжутное) выбираем насос:

ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ НАСОСЫ ТИПА ОНЦ для пищевой промышленности

Технические данные:

Подача от 0,1 до 110 м3/ч

Напор от 2 до 80 м

Максимальное давление в корпусе - до 8 кгс/см2

Температура жидкости - до +135 °С (исполнение до +200 °С)

Внешняя утечка через торцовое уплотнение – не более 0,2 см3/ч

№ п/п	Марка электронасоса	ТУ	Подача номинал, Q (min, max), м.куб./ч	Напор номинал, Н (max, min), м	Δh, м, доп.	Частота вращения, об/мин.	Мощность двигателя, Nэд., кВт	Масса агрегата, кг	Габаритные размеры, LхBхH, мм
1	ОНЦ1М-25/32-5-50	-//-	25 (17-32)	32 (34-28)	4	2900	5,5	50	520х300х410

Область применения:

Перекачивание воды, молока, пива, вина, спирта, сока, подсолнечного масла, моющих средств и дезинфицирующих растворов (2- 3% кислот и щелочей) и т. д., а также газосодержащих жидкостей. Работа под вакуумом.

Температура перекачиваемой жидкости от -20 °С до +135 °С (-50 °С до +200 °С)

Плотность до 1,6 г/см3

Вязкость до 500 сСт

Преимущества:

- применение сильфонных торцовых уплотнений фирмы “Джон Крейн” (Англия);

- улучшенные энергетические (повышенный КПД) и виброакустические характеристики;

- малошумность;

- увеличен ресурс работы насоса;

- рабочее колесо насоса выполнено из нержавеющей стали 12Х18Н10Т;

- перекачивание маловязких и вязких жидкостей;