Главная » Химия |
Исходные данные Рассчитать гидравлическое сопротивление трубопровода, подобрать гидравлическую машину (насос, компрессор, вентилятор). Расход Жидкость Раб. условия Q, кг/час t, °C 9500 Хлороформ 30 Размеры трубопровода, м d1 d2 d3 d4 l1 l2 l3 l4 0,06 0,04 0,03 0,03 10 11 10 12 Трубы стальные при незначительной коррозии. Рис.1. Принципиальная схема трубопровода I. Расчёт гидравлического сопротивления трубопровода 1. Найдём плотность [1, табл.IV] и динамический коэффициент вязкости [1, табл.IX] для этилацетата при температуре 50 . r50 = 1469,5 кг/м3; m50 = 0,51·10-3 Па с Также необходимо найти местные сопротивления на участках трубопровода. Вентиль нормальный [1, табл.XIII] d, мм d1= 50 d2 =30 d3= d4=30 z* 5,45 6,45 6,45 Колено (угольник) 90о[1, табл.XIII] Условный проход, мм d3=30 z* 1,83 Значения z для данной таблицы найдены интерполяцией табличных данных. Коэффициент сопротивления тройника при нагнетании может быть вычислен по формуле, предложенной Левиным: zт = 1+k(wб/wс)2 (1) где k - безразмерный коэффициент. Для стандартных тройников на резьбе из нового чугуна k=1,5; wб и wс - скорости потоков в прямой трубе и в бок. трубах . Рассчитываем массовый расход глицерина на каждом участке трубопровода, т.к. на первом и пятом участках у нас имеется тройник, т.е. поток в таких тройниках делится пополам, т.е. G1 =9500 кг/час; G2 = G3 = G4 = = = 4750 кг/час; Теперь приступим к расчёту линейной скорости потока жидкости (w, м/с) на каждом из участков трубопровода. Для этого используем уравнение (2), т.е. (2) = 0,91504 м/с; w2 = = 1,27089 м/с w3 = w4 = = 1,27089м/с так как d3 = d4 = 0,03 м и G3 = G4 = 4750 кг/час, то w3 = w4 = 1,27089 м/с; . Далее рассчитываем значения критерия Рейнольдса для каждого участка трубопровода. Расчёт проводится по формуле (3), т.е. Re = , (3) Re1 = =131828; Re2 = =109857; Re3 = Re4 = = 109857 так как d3 = d4 = 0,03 м и G2 = G3 = 4750кг/час, то Re3 = Re4=109857; По проведенным расчётам видно, что гидродинамический режим на всех участках - турбулентный, т.к. Re>2300. . На данном этапе определяются значения коэффициента трения l. Они при турбулентном режиме для стальных труб рассчитываются по формуле (4): , (4) . В данном пункте рассчитываем сначала суммы всех местных сопротивлений на участке трубопровода с соответственной длиной (l, м), а затем приступаем к расчёту гидравлического сопротивления каждого участка трубопровода и сумму их, т.е. полное гидравлическое сопротивление. Значит, для расчёта сумм местных сопротивлений необходимы справочные константы приведенные выше в п.1. Найдём zсужения [1, табл. XIII] интерполяцией табличных данных., учитывая, что значение Рейнольдса >10000 Внезапное сужение, м z* 0,125 = zвентеля +zтройника +zсужения= +0,125= 8,468; =zвентеля = 4,9; = zколена = 1,83; =zвентеля = 5,45 Гидравлическое сопротивление каждого участка трубопровода рассчитываем по уравнению (5), т.е. (5) = = 7854 Па; = =15388 Па; = =10874 Па; = =16911Па; Тогда полное гидравлическое сопротивление трубопровода равно: Dp = 7854+15388+10874+16911=51027 Па Полное гидравлическое сопротивление трубопровода составляет 51027 Па II. Выбор насоса Выбор насоса производится по значениям напора и объёмного расхода, которые необходимо рассчитать по формулам (6) и (7): (6) (7) 3,5 м 6,464м3/час По справочным данным[2] подобран насос для найденных значений H и Q. НАСОС: центробежный ЦНШ-40 Характеристики насоса : H = 3,5 м n = 1425 об/мин КПД=45% трубопровод гидравлический сопротивление жидкость Литература 1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учебное пособие для вузов.-- 9-е изд., перераб. и доп.-- Л.: Химия, 1981.-- 560 с. . Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.-Л., Госэнергоиздат, 1960. 458с. Скачать архив (30.1 Kb) Схожие материалы: |
Всего комментариев: 0 | |