5.4 Выбор компрессора

Расход газовой смеси при рабочих условиях равен V=0,223 м³/с (рассчитан в подразделе 4.2). Монтажная схема компрессора представлена на рисунке 6.3.

5.4 – Монтажная схема компрессора

Диаметр газоходов найдем по формуле (5.17) При перекачивании газа с помощью компрессора (под средним давлением) ω_р = 20 м/с. [1]

Выбираем стальную трубу c наружным диаметром 133 мм и внутренним диаметром 125 мм=0,125 м.

Фактическая скорость газа в трубе рассчитывается по формуле (5.18):

ω=4·0,223/(3,14∙0,125²)=18,161 м/с.

Для выбора вентилятора необходимо рассчитать гидравлическое сопротивление системы ∆P_общ.

46046\* MERGEFORMAT (.)

где ∆P_кол – сопротивление колонны;

∆P_то – сопротивление прямых участков газохода, Па;

∆P_пр – сопротивление прямых участков газохода, Па;

∆P_м.с. – сумма гидравлических потерь в местных сопротивлениях, Па.

Гидравлическое сопротивление колонны рассчитано в подразделе 4.5 и равно ∆P_а=3,76∙10⁴ Па, ∆P_то=383,041 Па – рассчитано в подразделе 5.7.

Сопротивление прямых участков газохода определим по [1] формула (1.1):

47047\* MERGEFORMAT (.)

где l = 30 м – длина прямых участков (принимаем);

λ – коэффициент трения;

ρ – плотность газа в газопроводе, кг/м³;

ω – скорость газа в газопроводе, м/с;

- сумма коэффициентов местных сопротивлений, которая равна:

где ξ_пов – коэффициент сопротивления отвода под углом 90^о;

ξ_вх – коэффициент сопротивления входа в трубу;

ξ_вых – коэффициент сопротивления выхода из трубы;

m – число отводов под углом 90°.

ξ_вент – коэффициент сопротивления выхода из трубы;

Согласно [1] с.14 коэффициенты местных сопротивлений соответственно равны: ξ_пов= 1,1 – для колена с углом 90° при диаметре трубы более 50 мм; ξ_вх= 0,5 – вход в трубу с острыми краями;; прямоточный вентиль при диаметре труб 125 мм: ξ_вент=0,42; ξ_вых= 1 – выход из трубы. Число отводов принимаем равным m= 5, число прямоточных вентилей – 4.

Плотность газа рассчитана в разделе 4 и равна ρ=7,993 кг/м³. Коэффициент трения зависит от критерия Рейнольдса Re и шероховатости e. По формуле 033 найдем критерий Рейнольдса Re:

Принимаем, что коррозия трубопровода незначительна. Тогда абсолютная шероховатость согласно [1] с. 14 будет равна Δ=1,5·10^-4 м. Тогда относительную шероховатость e найдем по формуле (5.4):

Число Рейнольдса больше 560/е=560/1,2·10^-4=4,67∙10⁵, поэтому расчет коэффициента трения производится по формуле 035:

Подставив численные значения величин в формулу 047, получим:

Суммарное гидравлическое сопротивление равно:

∆P_общ=(0,7∙10⁶-0,1∙10⁶)+ 3,76∙10⁴ +1,792∙10⁴+383,041= 6,288∙10⁵ Па.

Пересчитаем его на стандартные условия:

48048\* MERGEFORMAT (.)

где ρ_ст=1,293 кг/м³ – плотность воздуха при стандартных условиях, кг/м³.

∆P_ст= 6,288∙10⁵ ∙1,293/7,993 = 78300,1 Па

Согласно рассчитанному гидравлическому сопротивлению, а также расходу газа, выбираем газодувку 2А-34 с характеристиками: Q=0,63 м³/с; ∙g∙H=80000 Па; n=48,3 c^-1; двигатель – АО2-82-2 [1] с. 42.

Заключение

В ходе выполнения проекта разработана технологическая схема проведения процесса абсорбции брома из его смеси с воздухом (содержание брома– 9%об.) при температуре 18°С и давлении 0,7 МПа. В качестве поглотителя используется вода. Расход газовой смеси 5200 м³/ч. Произведен расчет и выбор основного и вспомогательного оборудования. В ходе которого были определены основные геометрические размеры тарельчатого абсорбера: диаметр абсорбера 1400 мм, количество тарелок – 4, тип тарелок – колпачковые.

Произведён расчёт теплообменника (холодильника) для охлаждения газовой смеси, а также выбор холодильника поглотителя, насоса для подачи поглотителя и компрессора для подачи газовой смеси.