Определение истинной скорости движения жидкости во всасывающем и нагнетательном трубопроводе

ле:

Скорость движения жидкости в трубопроводе определяется по форму-

 = 4Q

 × d 2

. (4.21)

По принятому действительному диаметру трубы пересчитаем скорость жидкости во всасывающей линии:

4 ×10 ×10 -3

 =

1 3,14 × 0,1492

= 0,57

м/с.

По принятому действительному диаметру трубы пересчитаем скорость жидкости в нагнетательной линии:

4 ×10 ×10 -3

 =

2 3,14 × 0,0982

= 1,33 м/с.

Определение режима движения жидкости в трубопроводах

Режим движения жидкости определяется по значению критерия Рей- нольдса по формуле (4.4).

Плотность и динамический коэффициент вязкости муравьиной кислоты при 50 ºС составляют  = 1183 кг/м3(таблица А.1),  = 1,030 мПа·с (табли- ца А.2), тогда для всасывающей линии:

Re = 1× d1 × 

= 0,57× 0,149×1183 = 97546. Режим движения турбулент-

1 

ный.

1,030 ×10-3

Для нагнетательной линии:

ный.

Re =  2 × d2× 

2 

= 1,33× 0,098×1183 = 149701. Режим движения турбулент-

1,030×10-3

Расчет коэффициента трения для нагнетательного и всасывающего трубопровода

Так как Re > 2320, коэффициент трения определяется по графику Г. А. Мурина или рассчитывается по формуле А. Д. Альтшуля - формула (4.5).

Выбираем для трубопровода стальные цельносварные трубы с незначи- тельной коррозией тогда согласно справочным данным абсолютная величина эквивалентной шероховатости составит Δ = 0,2 мм (таблица А.4). Тогда ко- эффициент трения для всасывающего трубопровода равен:

0, 25

æ D ö

0, 25

 = 0,11ç68 + ÷

= 0,11çç

+ 0,2 10 ÷÷

= 0,0234 ;

0,149 ø

для нагнетательного трубопровода:

0, 25

æ D ö

0, 25

 = 0,11ç68 + ÷

= 0,11çç

+ 0,2 10 ÷÷

= 0,0246 .

0,098 ø

Определение потерь напора во всасывающем трубопроводе

Расчет потерь напор для всасывающего трубопровода ведется по прин- ципу сложения потерь напора по формуле (4.6).

На всасывающей линии имеются следующие местные сопротивления:

- 2 отвода под углом 90º;

- 1 обратный клапан;

Cумма коэффициентов местных сопротивлений для всасывающего тру- бопровода рассчитывается следующим образом:

å1= 2от+ кл,

где

от

– коэффициент местного сопротивления для отвода на 90º;

кл– коэффициент местного сопротивления для обратного клапана.

Определим по справочным данным коэффициенты местных сопротив- лений (таблица А.3):

Примем отношение радиуса изгиба трубы к диаметру трубопровода

R0/d1= 3, тогда

от

= А × В = 1×0,13= 0,13,

где А – коэффициент зависящий от угла поворота трубопровода, для поворо- та на 90º А = 1;

В – коэффициент зависящий от отношения R0/d1, для отношения R0/d1= 3

В=0,13.

Для обратного клапана с диаметром проходного 149 мм (d1= 149 мм)

кл = 6.

å1= 2 × 0,13+ 6 = 6,26 .

Тогда потери напора на всасывающей линии составят:

hвс== (

l1+ å ) 1

= (0,0234

8,4

+ 6,26)

0,572

= 0,126 м.

0,149

2 × 9,81

Определение допустимого кавитационного запаса

Допустимый кавитационный запас увеличивают по сравнению с крити- ческим на 20-30 %. Тогда

= (1,2...1,3)D hкр , (4.22)

кр

– допустимый кавитационный запас, м;

D hкав– критический кавитационный запас, м.

)0,67

, (4.23)

где Q – подача насоса, м3/с;

n – частота вращения рабочего колеса насоса, об/мин.

Частоту вращения n можно принимать из ряда синхронных частот вра- щения асинхронных электродвигателей: 500, 750, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000 об/мин. Для первоначального расчета предпочтительно принимать большие значения, в частности 3000 об/мин.

Тогда критический кавитационный запас составит:

= 0,00125(10 ×10-3 × 30002 )0,67 = 2,61 м.

Допустимый кавитационный запас увеличим по сравнению с критиче- ским на 25 %. Тогда

= 1,25 × 2,61 = 3,26 м.

Определение высоты установки насоса (допустимой высоты всасывания)

Допустимая высота всасывания рассчитывается по формуле:

= Р1- Рнп

 × g

- hвс

- D hдоп, (4.24)

– допустимая высота всасывания, м;

Р1– давление в исходном резервуаре, Па;

Рнп – давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости при задан- ной температуре, Па.

Давление насыщенных паров муравьиной кислоты при 50 ºС составляет 18000 Па (рисунок А.1). Тогда высота установки насоса будет равна:

-18000- 0,126 - 3,26 = 5,40 м.

вс 1183 × 9,81

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: