3.11. Підбір насосів і газодувки

Підбір насосів виконується після розробки монтажно-технологічній схеми установки, звідки стають відомі діаметри і довжини ліній всмоктування і нагнітання, число відводів і поворотів, а також їх число і кути, число і тип вентилів і клапанів. Ці дані дозволяють розрахувати загальні втрати напору h_п (див., наприклад, [8]).

Насос для подачі слабкого аміачного розчину із ємкості в абсорбційну колону, позиція 5.

В нашому випадку із-за відсутності монтажно-технологічній схеми приймаємо h_п=8 м.

Всмоктування слабкого аміачного розчину густиною ρ_{х п.}=993,9 кг/м³ в кількості V_{х п.}=0,00235 м³/с виконується із ємкості під атмосферним тиском. Подача рідини здійснюється на верх абсорбційної колони, висота якої Н_г=8,8 м. Колона працює під надлишковим тиском (р₂–р₁)=7000 Па.

Знаходять потрібний напір насоса

Н=(р₂–р₁)/(ρ_{х п.}·g)+Н_г+h_п=7000/(993,9·9,81)+8,8+8=17,5 м.

Корисна потужність насоса

N_к= ρ_{х п.}·g V_{х п.}·Н=993,9·9,81·0,00235·17,5=394 Вт=0,4 кВт.

Вибирають відцентровий насос, для якого приймають η_н=0,5 і η_пер=1. Потужність на валу двигуна

N= N_к/(η_н·η_пер)=0,4/(0,5·1)=0,8 кВт.

Вибирають [8] відцентровий насос марки Х8/30, для якого V=2,4·10^-3 м³/с, Н=17,7 м. Насос забезпечено електродвигуном ВАО-31-2 номінальною потужністю N_н=3 кВт, η_дв=0,82. Частота обертання вала n=48,3 с^-1.

Насос для подачі міцного аміачного розчину із ємкості на склад, позиція 8.

Всмоктування міцного аміачного розчину густиною ρ_{х к.}=951,2 кг/м³ в кількості V_{х к.}=0,002755 м³/с виконується із ємкості під атмосферним тиском. Подача здійснюється в складську ємкість, в якій надлишковий тиск складає (р₂–р₁)=2кгс/см². Ємкості розташовані на одному рівні, Н_г=0. Приймаємо h_п=8 м.

Находять потрібний напір насоса

Н=(р₂–р₁)/(ρ_{х к.}·g)+Н_г+h_п=2·9,81·10⁴/(951,2·9,81)+0+8=29,0 м.

Корисна потужність насоса

N_к=ρ_{х к.}·g V_{х к.}·Н=951,2·9,81·0,002755·29,0=747 Вт=0,75 кВт

Вибирають відцентровий насос, для якого приймають η_н=0,5 і η_пер=1. Потужність на валу двигуна

N= N_к/(η_н·η_пер)=0,75/(0,5·1)=1,5 кВт.

Вибирають [8] відцентровий насос марки Х20/31, для якого V=5,5·10^-3 м³/с, Н=31,0 м. Насос забезпечено електродвигуном ВАО-41-2 номінальною потужністю N_н=5,5 кВт, η_дв=0,84. Частота обертання вала n=48,3 с^-1.

Циркуляційний насос, позиція 9.

Забір водно-аміачного розчину із колони і повернення його в колону після охолодження здійснюються приблизно в середині колони, тоді Н_г = 4,4 м. Густина розчину ρ_{х сер} = 971,86 кг/м³, а об’ємна витрата V_{х сер} = 0,0025384 м³/с. Тиск в точках забору і повернення приблизно однаковий, (р₂–р₁)≈0. Приймаємо h_п=8 м.

Находять потрібний напір насоса по формулі (2.83)

Н=(р₂–р₁)/(ρ_{х к.}·g)+Н_г+h_п=0+4,4+8=12,4 м.

Корисна потужність насоса

N_к=ρ_{х сер}·g V_{х сер}·Н=971,86·9,81·0,0025384·12,4=300 Вт=0,3 кВт

Вибирають відцентровий насос, для якого приймають η_н=0,5 і η_пер=1. Потужність на валу двигуна

N= N_к/(η_н·η_пер)=0,3/(0,5·1)=0,6 кВт.

Вибирають [8] відцентровий насос марки Х20/18, для якого V=5,5·10^-3 м³/с, Н=13,8 м. Насос забезпечено електродвигуном АО2-31-2 номінальною потужністю N_н=3,0 кВт, η_дв=0,83. Частота обертання вала n=48,3 с^-1.

Газодувка для подачі аміачно-повітряної суміші, позиція 1.

Надлишковий тиск, який повинна забезпечити газодувка складається з гідравлічних опорів лінії нагнітання, шибера, газового холодильника і абсорбційної колони. Приймаємо, що гідравлічний опір лінії нагнітання, шибера і газового холодильника буде складати 3000 Па. Гідравлічний опір абсорбційної колони, яка оснащена ковпачковими тарілками, складає 5928,12 Па. Сумарний гідравлічний опір

Δp=3000+5928,12=8928,12 Па.

Корисна потужність газодувки

N_к=V_{у п. р.у.}·Δp=2,8224·8928,12=25198,7 Вт=25,2 кВт.

Приймають η_пер=1 і η_н=0,6. Потужність на валу двигуна

N= N_к/(η_н·η_пер)=25,2/(0,6·1)=42 кВт.

Вибирають [8] газодувку ТВ-200-1,12, для якої V=3,33 м³/с, Н=12000 Па. Газодувку забезпечено електродвигуном АО2-91-2 номінальною потужністю N_н=75,0 кВт, η_дв=0,89. Частота обертання вала n=48,3 с^-1.