Расчет и подбор сырьевого насоса

Выбираем насос (по напору и мощности).

Берем плотность смеси при начальной температуре t=18⁰C:

1. Выбираем диаметр трубопровода, приняв скорость смеси во всасывающий и нагнетательной линиях одинаковой и равной 2 .

(1.8 [2]),

Выбираем трубопровод из углеродистой стали из труб диаметром 57х4, с внутренним диаметром d =49 мм. (стр.16, [2])

Тогда скорость потока:

.

Т. к. трубопровод из углеродистой стали - коррозия трубопровода незначительна.

2. Рассчитываем потери на трение и местные сопротивления.

Определяем критерий Рейнольдса:

где

, при температуре сырья t=18⁰С

Режим турбулентный

Среднее значение абсолютной шероховатости стенок труб

(табл. ХII[1]).

Относительная шероховатость

Определяем характер трения в трубе:

Таким образом, в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчёт следует проводить по формуле:

(1.6 [2])

Сумма коэффициентов местных сопротивлений для всасывающей линии:

,

где = 0,5 – вход в трубу с острыми краями;(стр. 14-15 [2]),

– прямоточный вентиль (для и );

= 1,0∙0,11 = 0,11 – отвод под углом .

Принимаем L_вс=30 м, тогда

(1.1 [2]),

Потери напора на всасывающей линии:

(1.1 [2]),

Сумма коэффициентов местных сопротивлений для нагнетательной линии:

,где

= 1 – выход из трубы;

= 1,0∙0,11 – отвод под углом ;

= 1,13∙0,11 = 0,12 – отвод под углом 110⁰.

Принимаем L_н=40 м, тогда

.

Потери напора на нагнетательной линии

Общие потери напора:

Выбираем насос

Геометрическая высота подъёма жидкости:

Н_Г = 7,5м

Рассчитываем полный напор, развиваемый насосом:

(1.33[2])

где p₁-давление в аппарате из которого перекачивается жидкость

p₂- давление в аппарате в который подается жидкость,

- избыточное давление в колонне, определяемое как произведение числа тарелок между питающей тарелкой и верхом колонны и сопротивления одной тарелки

Считаем, что насос качает жидкость из емкости с атмосферным давлением.

Полезная мощность насоса:

(1.32 [2]).

Для центробежного насоса средней производительности принимаем

η_н = 0,6; η_пер = 1 (стр. 20 [2]).

Тогда мощность, потребляемая двигателем насоса

, принимая η_дв равным 0,8 (стр.20[2])

По приложению 1.1 [2] принимаю насос центробежный со следующими характеристиками:

- марка Х20/31;

- Q = м³/с;

- H = 31м ст.жидкости;

- η_н = 0,55;

- двигатель ВАО-41-2;

- мощность = 5,5 кВт;

- = 0,84;

- n = 48,3.

ПОДБОР ШТУЦЕРОВ

1. Для ввода сырья в колонну

(1.19 [1]),

принимаем скорость сырья

- плотность при вводе сырья в колонну (при )

(табл. IV[1]),

.

Принимаем штуцер по ОСТ 26 – 1404 – 76 по табл. 10.2 [4]

D = 0,05м

Скорость на входе сырья в колонну:

2. Для отвода жидкости из куба

Принимаем скорость

Принимаем штуцер по ОСТ 26 – 1404 – 76 по табл. 10.2 [4]

D = 0,1м

Тогда скорость .

3. Штуцер для вывода дистиллята

Принимаем скорость дистиллята

;

, принимаем штуцер по ОСТ 26 – 1404 – 76 по табл. 10.2 [4] с D = 0,4 м,

тогда .

4. Для возврата флегмы в колонну

Принимаем скорость флегмы

Принимаем штуцер по ОСТ 26 – 1404 – 76 по табл. 10.2 [4] при

D = 0,08м, тогда

5. Для ввода горячей струи в колонну

Принимаем скорость горячей струи

Принимаем штуцер по ОСТ 26 – 1404 – 76 по табл. 10.2 [4] D = 0,4м, тогда

.

ЛИТЕРАТУРА

1. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. – Л.: Химия, 1987. 576 с.

2. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию / Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. Под редакцией Ю.И. Дытнерского, 2 – е изд., перераб. и дополн. М.: Химия, 1991. – 496 с.

3. Машины и аппараты химических производств. Примеры и задачи/

И. В. Доманский, В. П. Исаков, Г. М. Островский, А. С. Решанов, В. Н. Соколов; Под ред. В. Н. Соколова. — Л.: Машиностроение, 1982. 384 с.

4. Лащинский А. А. Конструирование сварных химических аппаратов: Справочник . Л.: Машиностроение, 1981. 382 с.