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 ÷÷

= 0,0256 ;

0,087 ø

для нагнетательного трубопровода:

0, 25

æ D ö

0, 25

 = 0,11ç68 + ÷

= 0,11çç

+ 0,2 10 ÷÷

= 0,0250 .

0,119 ø

Определение потерь напора во всасывающем трубопроводе

Расчет потерь напор для всасывающего трубопровода ведется по прин- ципу сложения потерь напора.

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

å1 = 2от + вх ,

где

от

– коэффициент местного сопротивления для отвода на 90º;

вх– коэффициент местного сопротивления для входа в трубопровод.

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

Примем отношение радиуса изгиба трубы к диаметру трубопровода

R0/d1=4, тогда

от

= А × В = 1× 0,11 = 0,11,

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= 4

В = 0,11.

Для входа в трубопровод острыми краями вх= 0,5.

å1= 2 × 0,11+ 0,5= 0,72.

Тогда потери напора на всасывающей линии составят:

0,087

+ 0,72)

0,812

2 × 9,81

= 0,142 м.

Определение потерь напора на нагнетательной линии

Расчет потерь напора на нагнетательной линии производится анало-

гично расчету потерь напора во всасывающем трубопроводе по формуле (4.6).

ния:

На нагнетательной линии имеются следующие местные сопротивле-

- вентиль;

- 3 отвода под углом 90º.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений для нагнетательного трубопровода рассчитывается следующим образом:

å2 = 3от + вент ,

где

вент – коэффициент местного сопротивления для вентиля.

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

Примем отношение радиуса изгиба трубы к диаметру трубопровода

R0/d2= 4, тогда

от

= А × В = 1× 0,11 = 0,11.

Для вентиля с диаметром проходного 87 мм (d = 87 мм) вент= 0,55. Тогда

å2= 3 · 0,11 + 0,55 = 0,88.

Потери напора в нагнетательном трубопроводе равны:

= (0,0250

0,087

0,8632

+ 0,88)

2 × 9,81

= 1,33 м.

Кроме того на нагнетательной линии установлен теплообменный аппа- рат, через который по трубному пространству проходит бензол. Необходимо учесть потери напора при движении потока через теплообменник. Потери напора при проходе через теплообменный аппарат рассчитываются как:

Dрто ,

2 × g

где

то п

– потери напора в теплообменнике, м;

– потери давления в теплообменнике, Па.

Потери давления при движении жидкости через теплообменный аппарат зависят от его размеров и конструктивных особенностей и составляют:

- для трубного пространства от 500 до 50000 Па;

- для межтрубного пространства от 1000 до 20000 Па.

Примем размер потерь давления в теплообменном аппарате равным 2000 Па, тогда потеря напора в теплообменнике составит:

п 815 × 9,81

0,25 м.

Расчет потребного напора

Потребный напор определяется по формуле (4.9), при этом потери на- пора в трубопроводе определяются как сумма потерь напора во всасываю- щей, нагнетательной линии и в теплообменном аппарате:

+ hн

+ h то

. (4.30)

Н = Н

+ Р2- Р1+ h

= 30 +

2 ×105

- 1,2 ×10

+ 0,142 + 1,33 + 0,25 = 42,65

потр

Г  × g п

м.

868,5 × 9,81

Исходными параметрами для подбора насоса являются подача, соот- ветствующая заданному расходу жидкости и потребный напор. Для подачи 5,2 л/с бензола и создания потребного напора 42,65 м подойдет насосный аг- регат 1(2)-АНГК-7.30/50 с частотой вращения рабочего колеса n = 2900 об/с (приложение В).

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Дытнерский, Ю. И. Процессы и аппараты химической технологии : учеб- ник для вузов. Ч. 1. Теоретические основы процессов химической техно- логии. Гидромеханические и тепловые процессы и аппараты. – 2-е изд. – М. : Химия, 1995. – 400 с.: ил.

2. Павлов, К. Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов хими- ческой технологии / К. Ф. Павлов, П. Г. Романков, А. А. Носков. – 13-е изд. – М. : Альянс, 2005. – 576 с.: ил.

3. Касаткин, А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии.

– 15-е изд. – М. : Альянс, 2009. – 759 с.: ил.

4. Лащинской, А. А. Основы конструирования и расчета химической аппара- туры / А. А. Лащинский, А. Р. Толчинский. – М. ; Л. : Машгиз, 1963. – 470 с.

5. Вильнер, Я. М. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гид- роприводам / Я. М. Вильнер, Я. Т. Ковалев, Б. Б. Некрасов. – Минск : Высш. школа, 1976. – 415 с.: ил.

6. Краткий справочник физико-химических величин / под. общ. ред. К. П. Мищенко, А. А. Равделя. – 9-е изд. – СПб. : СпецЛит, 1998. – 232 с.

7. Туркин, В. В. Подбор насосов : метод. указания / В. В. Туркин, Ю. И. Гущин. – Ярославль : Яросл. политехн. ин-т, 1987. – 36 с.

8. Туркин, В. В. Расчет насосной установки : метод. указания / В. В. Туркин, Ю. Г. Звездин. – 2-е изд. – Ярославль : Яросл. политехн. ин-т, 1991. – 19 с.

9. ГОСТ 2.782-96 ЕСКД. Обозначения условные графические. Машины гид- равлические и пневматические. – Минск : Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1996. – 17 с.

10. ГОСТ 2.785-70 Обозначения условные графические. Арматура трубопро- водная. – М. : Государственный стандарт Союза ССР, 1970. – 5 с.

11. Насосные агрегаты. Модернизация насосов : каталог : научно- производственный центр АНОД. – Нижний Новгород, 2006. – 33 с.

12. Насосы : каталог-справочник : Государственное научно-техническое из- дательство машиностроительной и судостроительной литературы. – М., 1953. – 410 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Таблица А.1 – Плотность жидких веществ и водных растворов в зависимости от температуры

Таблица А.2 – Динамический коэффициент вязкости жидких веществ и водных растворов в зависимости от температуры

	Значение коэффициента мастного сопротивления ξ
Вход в трубу	С острыми краями: ξ = 0,5 С закругленными краями: ξ = 0,2
Выход из тру- бы	ξ = 1
Отвод кругло- го или квад- ратного сече- ния	Коэффициент местного сопротивления для отвода определя- ется как:  = А× В , где А – коэффициент, зависящий от угла поворота трубы φ; В – коэффициент, зависящий от отношения радиуса изгиба трубы Rок внутреннему диаметру трубопровода d.

14×2,0; 18×2,0; 20×2,0; 22×2,0; 25×3,0; 32×3,5; 38×2,0; 45×4,0; 48×4,0;

57×3,5; 70×3,5; 76×4,0; 80×4,0; 95×4,0; 108×5,0; 133×7,0; 159×5,0; 194×6,0;

219×6,0; 245×7,0; 273×9,0; 325×10,0; 377×10,0; 426×11,0 мм.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: