Расчет гидравлического сопротивления насадки.

Критерий Рейнольдса для газа Re_г = 6158. Так как Re>40, коэффициент сухой насадки определяется по формуле:

λ = 16 / Re^0,2

λ = 16 / 6158^0,2= 2,79

Сопротивление сухой насадки:

∆Р_сух= λ * (Н * f / d_экв) * (ω² * ρ_г / 2)

∆Р_сух= 2,79 * (3,5 * 80/ 0,72) * (2² * 1,17 / 2)= 2538,3 Па.

Плотность орошения: U= 13,64 / 3600= 0,004 м³ _/ (м² с) гидравлическое сопротивление орошаемой насадки равно:

∆Р_ор= 10^169*U * ∆Р_сух

∆Р_ор= 10^169*0,004 * 2538,3= 12037 Па

Давление развиваемое газодувкой:

Р_изб = ∆Р_ор * 1,05

Р_изб = 12037 * 1,05 = 12639 Па

Где 1,05- коэффициент, учитывающий потери давления, при входе газового потока в колонну и насадку, при выходе газового потока из насадки и колонны, в подводящих газопроводах.

 

 

Расчет насоса.

Центробежный насос: Выбор диаметра трубопровода. Примем скорость воды во всасывающем и нагнетательном трубопроводах одинаковой равной 2 м /с. Тогда диаметр трубопровода равен:

D= [ 4 * 0,03 / (3,14 * 2)]^0,3 = 0,044 м/с

Уточняем скорость движения раствора:

W= 4 * 0,003 / (3,14 * 0,038²)= 2,7 м/с

Определение потерь на трение и местное сопротивление.

Определяем величину критерия Рейнольдса:

Re= ω * d_экв* ρ / μ

Re= 2,7 * 0,038 * 1000 * 10^-1 / 1 * 10^-3 = 102600

Где р- 1000 кг/м³ – плотность воды, μ= 1 * 10^-3 вязкость воды. Плотность и вязкость воды при t = 20 C.

Определяем сумму коэффициентов местных сопротивлений:

1) для всасывающей линии:

-вход в трубу ξ= 0,5

-нормальный вентиль для d= 0,04 ξ=0,8.

∑ Ԑ_вс= 0,5 + 5,2= 5,7.

2) Для нагнетательной линии:

-выход из трубы ξ= 1

-нормальный вентиль ξ= 5,2

-дроссельная заслонка ξ= 0,9

-колесо ξ= 1,6

∑ Ԑ_н= 1+ 5,2 + 0,9 + 1,6 * 2= 10,3

Определяем потери напора:

1) во всасывающей линии:

h_н.вс= (λ * (I / d) + ∑ Ԑ_вс) * ω²/ 2g

h_н.вс= (0,031 * (3/ 0,038) + 5,7) * 2,7/ 2 * 9,81 = 3,03 м

2) в нагнетательной линии:

h_н.н= (0,031 * (20/ 0,038) + 10,3) * 2,7/ 2 * 9,81 = 9,9 м

Общие потери напора:

h=3,03 + 9,9= 12,93 м

Выбор насоса:

Н= (р₂ – р₁) / (ρ * g) + H_ξ+ h_n

H= 0,1 * 10⁶ / (1000 * 9,81 + 2,2 + 12,93)= 45,12 м.

Полезная мощность насоса: где ƞ_о= 1, ƞ_н= 0,6 для насосов малой производительности.

Nп= ρ * g * H * Q / 1000

Nп= 0,003 * 1000 * 9,81 * 45,12 / 1000= 1,328 кВт.

N_ДВ= Nп / (ƞ_{о *} ƞ_н)

N_ДВ= 1,328 * (1 * 0,6)= 2,21 кВт.

Мощность потребляемая двигателями от сети при ƞ_дв= 0,8.

N= 2,21 / 0,8 = 2,76 кВт.

С учётом коэффициента запаса мощности: N=2,76 * 1,5= 4,14 кВт устанавливаем центробежный насос марки Х8/30 следующей характеристикой: производительность 2,4* 10^-3 м³/с, напор 30 м, КПД насоса 0,9.

Заключение

Курсовой проект является завершающим этапом изучения предмета. Углублённо изучался технический процесс, основное и вспомогательное оборудование для поиска решений по бесперебойной работе и повышению эффективности производства улавливания паров ацетона из газовой смеси водой. В период работы на проектом обучающиеся приобретают навыки самостоятельной работы по выполнению расчётов химической аппаратуры и графическому оформлению объектов проектирования, знакомятся с действующей нормативно-технологической документацией, справочной литературой, приобретают навыки выбора аппаратуры и технико-экономических обоснований.

В качестве объекта исследования был рассмотрен Абсорбер насадочный.

Главным условием высокого качества выпускаемой продукции служит бесперебойная работа технологического оборудования. В курсовом проекте основное содержание отражает мероприятия по ведению и техническому обслуживанию(аппарата).

При исследовании проблемы по ведению процесса абсорбера были рассмотрены следующие основные разделы: характеристика основного сырья и готовой продукции при производстве, физико-химические основы технологического процесса производства, технология схемы производства, конструкция(аппарат), виды содержания и ремонт абсорбера.

Представлены следующие расчеты:

-материальный баланс

-технологический

-теплотехнический

-гидравлический

-расчет насоса

-графическая часть

 

Список литературы

1. Романков П.Г Курочкин М.И, Мозжерин Ю.А Процессы и аппараты химической промышленности-Л, Химия 1989 г,

2. Баранов Д.А., Кутепов А.М. Процессы и аппараты,

3. Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологииУчебник для техникумов. Л.: Химия, 1991. - 352 с., ил.

4. https://ru.wikipedia.org

5. http://www.xumuk.ru/

6. Глинка НЛ общая химия-Л, Химия 1972 г,

7. Александров И.А Ректификационные и абсорбционные аппараты- М, Химия 1978 г

8. Рамм В.М Абсорбция газов- М, Химия 1976 г.