5.3 Выбор насоса

Выберем трубопровод для подачи поглотителя в колонну. Объемный расход поглотителя равен

Для всасывающего и нагнетательного трубопровода примем одинаковую скорость течения, равную ω=2 м/с [1] с.16. Тогда диаметр трубопровода равен:

38038\* MERGEFORMAT (.)

Выбираем стальную трубу наружным диаметром 325 мм, и внутренним диаметром d=300 мм. Фактическая скорость воды в трубе по уравнению:

39039\* MERGEFORMAT (.)

Произведем расчет гидравлического сопротивления трубопровода. Примем, что коррозия трубопровода незначительна. Тогда Δ=0,2 мм (по [1] с.14). Относительная шероховатость труб по [1] с.14:

40040\* MERGEFORMAT (.)

Далее получим:

1/е=1500; 10/е=15000; 560/е=8,4∙10⁵.

Определим потери на трение и местные сопротивления. Для этого определим число Рейнольдса по уравнению 033 :

Это значение лежит в промежутке от 10/е до 560/е. Таким образом, в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчёт коэффициента трения λ следует проводить по формуле 035:

Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений.

Примем по [1] с.14-15 значения коэффициентов имеющихся местных сопротивлений:

1. вход в трубу (принимаем с острыми краями) ξ₁=0,5;

2. выход из трубы ξ₂=1,0;

3. прямоточный вентиль при диаметре труб 300 мм: ξ₃=0,85;

4. колено под углом 90° при диаметре труб 300 мм: ξ₄=1,6.

По монтажной схеме, представленной на рисунке 6.2, видно, что число колен равно 5, число прямоточных вентилей – 5.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений во всасывающей линии:

Потерю давления определим по [1] формула (1.2):

41041\* MERGEFORMAT (.)

где L – длина трубопровода.

Рисунок 5.3 – Монтажная схема насоса

Принимаем длину трубопровода 30 м. Тогда

Находим потребный напор насоса по [1] формула (1.33):

42042\* MERGEFORMAT (.)

где p₁ – давление в аппарате, из которого перекачивается жидкость, Па;

p₂ – давление в аппарате, в который подается жидкость, Па;

Н_г ‒ геометрическая высота подъема жидкости, м;

h – суммарные потери напора, м.

Принимаем Н_г=10,5 м, исходя из того, что высота колонны Н=11,1 м (рассчитано в подразделе 4.4).

Примем, что емкость, из которой перекачивается питающая смесь, находится под атмосферным давлением, т.е. р₁=0,1∙10⁶ Па. Давление в колонне р₂=0,7∙10⁶ Па. Суммарные потери напора определим по формуле:

43043\* MERGEFORMAT (.)

где ΔР_Т – гидравлическое сопротивление теплообменника, Па;

ΔР_К – гидравлическое сопротивление колонны, Па;

ΔР_Т=3569,0 Па – рассчитано в разделе 6.1. ΔР_К=3,76∙10⁴ Па – рассчитано в подразделе 4.5.

Потребный напор насоса составляет:

Такой напор при заданной производительности обеспечивается многоступенчатыми центробежными многоступенчатыми секционными насосами.

Полезную мощность насоса определим по [1] формула (1.32):

44044\* MERGEFORMAT (.)

Принимаем , найдем мощность на валу двигателя по [1] уравнение (1.34):

45045\* MERGEFORMAT (.)

где коэффициент полезного действия насоса;

коэффициент полезного действия передачи от электродвигателя к насосу.

Заданным подаче и напору более всего соответствует центробежный многоступенчатый секционный насос марки ЦНС-500-320, для которого при оптимальных условиях работы Q=1,39·10^-1 м /с, Н=320 м, . Насос обеспечен электродвигателем номинальной мощностью 580 кВт. (приложение 1.1 [1]).