Расчёт и выбор насоса
Подобрать насос для перекачивания исходной смеси ацетон- этанол при температуре 20 °С из открытой ёмкости в аппарат, работающий под избыточным давлением 0.1 Мпа. Расход жидкости 1.1389 кг/с. Геометрическая высота подъёма жидкости 15 м. Длина трубопровода на линии всасывания 15 м, на линии нагнетания 40 м.
Проверить возможность установки насоса на высоте 4 м над уровнем жидкости в ёмкости.
Выбор трубопровода
Для всасывающего и нагнетательного трубопровода примем одинаковую скорость течения жидкости, равную 2 м/с. Тогда диаметр равен:
Выбираем стальную трубу наружным диаметром 38 мм, толщиной стенки
2 мм (по таблице). Внутренний диаметр трубы d = 0.034 м. Фактическая скорость воды в трубе:
м/с
Примем, что коррозия трубопровода незначительна.
Определение потерь на трение местные сопротивления
т.е. режим течения турбулентный. Примем абсолютную шероховатость равной D=2´10-4 м. Тогда:
Далее получим:
Таким образом, в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчет l следует проводить по формуле:
Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений:
сумма коэффициентов во всасывающей линии
åxвс=0.5+1+1.1´2+3´0.83´0.92=6
сумма коэффициентов в нагнетательной линии
åxн=0.5+1+1.1´2+2´4.8=13.3
Потерянный напор во всасывающей и нагнетательной линии находим по формуле:
Общие потери напора:
hп=hп вс+hп наг=1.9+2.83=4.73
Выбор насоса.
Находим потребный напор насоса по формуле:
Такой напор при заданной производительности обеспечивается одноступенчатыми центробежными насосами. Учитывая широкое распространение этих насосов в промышленности ввиду достаточно высокого к.п.д., компактности и удобства комбинирования с электродвигателями, выбираем для последующего рассмотрения именно эти насосы.
Полезную мощность насоса определим по формуле:
Nп=r´g´Q´H = 9.8´32.6´1.1389 = 363.9 Вт = 0.364 кВт
Примем hпер=1 и hн=0.6 (для центробежного насоса средней производительности), найдём по формуле мощность на валу двигателя:
кВт
По таблице устанавливаем, что заданной подаче и напору более всего соответствует центробежный насос марки Х20/53, для которого при оптимальных условиях работы Q=5.5´10-3 м3/с, Н=34.4 м, hн=0.5. Насос обеспечен электродвигателем ВА 0-52-2 номинальной мощностью Nн=13 кВт, hдв=0.87. Частота вращения вала n = 48.3 с-1.
Определение предельной высоты всасывания
Рассчитаем запас напора на кавитацию:
hз=0.3´(Q´n2)2/3=0.3´(1.445´10-3´48.32)2/3=0.6744 м
По таблицам давлений насыщенного пара найдём, что при 20 °С pt=12025 Па.
Примем, что атмосферное давление равно р1=105 Па, а диаметр всасывающего патрубка равен диаметру трубопровода. Тогда по формуле найдём:
Таким образом, расположение насоса на высоте 4 м над уровнем жидкости в ёмкости вполне возможно.
Выбираем насос:
Выбор насоса для отвода кубового остатка и дистиллята
Таблица 4
|
Q расчетное, м3/с |
Марка |
Q , м3/с |
Н, м |
n, с-1 |
hн |
Электродвигатель | |
|
тип |
Nн,кВт | ||||||
|
1.Qкуб.ост=0.719/785 =0.92´10-3 |
Х 8/18 |
2.4´10-3 |
11.3 |
48.3 |
0.4 |
АО2-31-2 |
3 |
|
2.Qдист=0.42/785 = =5.35´10-4 |
Х2/25 |
4.2´10-4 |
25 |
50 |
- |
АОЛ-12-2 |
1.1 |
Смотрите также
Материальный баланс
Схему переработки можно разбить на 5 блоков:
Дробление и измельчение.
Грануляция и окисление в печи кипящего слоя.
Выщелачивание и фильтрация.
Осаждение и фильтрация.
Прокалка и су ...
Нефть
...
Адсорбция полимеров на границе раздела твердое тело - водный раствор
Одним из важнейших разделов физической химии полимеров
и коллоидной .химии в настоящее время является физико-химия поверхностных явлений
в полимерах [1,2]. Это связано с тем, что создание н ...