Расчет и подбор сырьевого насоса

Геометрическая высота подъема смеси , температура 18 . На линии нагнетания () расположены 3 отвода под углом ,1 нормальный вентиль, 1 теплообменник. На линии всасывания () установлено 1 прямоточный вентиль, 2 отвода под углом (в обоих случаях отношение радиуса изгиба к внутреннему диаметру трубопровода равно 4).

Выбираем насос (по напору и мощности):

Выбираем диаметр трубопровода, приняв скорость смеси во всасывающий и нагнетательной линиях одинаковой и равной 1,5 .

Выбираем стальной трубопровод с незначительной коррозией с наружным диаметром 76 Внутренний диаметр d= 68 мм. Фактическая скорость:

Рассчитываем потери на трение и местные сопротивления.

Режим турбулентный.

Среднее значение абсолютной шероховатости стенок труб (табл. 12 [1]). Относительная шероховатость .

По графику 1.5 [1] находим значение коэффициента трения 𝜆=0,035.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений для всасывающей линии:

,

,

где – прямоточный вентиль;

- отвод под углом ;

– коэффициент местного сопротивления входа в трубу с острыми краями

Тогда (8.2)

.

Потери напора на всасывающей линии:

(8.3)

 

Сумма коэффициентов местных сопротивлений для нагнетательной линии:

 

 

,

– отвод под углом ;

– нормальный вентиль.

- Местное сопротивление перехода

Тогда ,

 

Гидравлическое сопротивление в трубном пространстве теплообменника:

, (8.4)

где

- скорость в трубном пространстве, z – число ходов, n – число труб.

( -вход в трубу (выход из трубы))

.

Потери напора на нагнетательной линии:

Общие потери напора:

,

.

 

Выбираем насос:

Рассчитаем полный напор, развиваемый насосом:

-давление в аппарате, из которого перекачивается жидкость, ; П – давление в аппарате, в который подается жидкость, ; – избыточное давление в колонне, определяемое как произведение числа тарелок верхней части колонны и сопротивления одной тарелки.

 

Полезная мощность насоса:

 

 

Для ц/б насоса средней производительности принимаем:

Тогда мощность, потребляемая двигателем насоса:

.

 

По таблице 1 [4] (стр. 36) устанавливаем, что по заданной производительности и напору следует выбрать центробежный насос со следующими характеристиками:

- марка Х20/31;

- Q =

- H = 31 м;

- ;

- ;

- двигатель ВАО-41-2;

- мощность = 5,5 кВт;

- n = .

Для ц/б насосов запас напора, необходимый для исключения кавитации рассчитывается по формуле:

 

 

Подбор штуцеров

Расчет штуцеров ведем по формуле (1.21 [5]):

где D – диаметр штуцера, V, W - расход и скорость среды соответственно.

1. Для ввода сырья в колонну:

принимаем скорость сырья

- плотность при вводе сырья в колонну (при ).

 

Расход сырья при входе в колонну:

;

Принимаем штуцер по ОСТ 26 – 1404 – 76 – ОСТ

по табл. 10.2 [5],

D = 0.08м

Скорость на входе сырья в колонну:

 

2. Штуцер для вывода дистиллята:

,

где .

Принимаем скорость дистиллята .

,

Принимаем штуцер по ОСТ 26 – 1404 – 76 – ОСТ26 – 1410 – 76 по табл. 10.2 [5] сD = 0,5 м.

Тогда .

3. Для возврата флегмы в колонну:

- плотность флегмы при вводе в колонну (при ).).

Принимаем скорость флегмы .

Принимаем штуцер по ОСТ 26 – 1404 – 76 – ОСТ26 – 1410 – 76

по табл. 10.2 [4] D = 0,08 м, тогда

4. Для ввода горячей струи в колонну:

Примем скорость горячей струи пара 15 м/c

Расход горячей струи:

, где .

Принимаем штуцер по ОСТ 26 – 1404 – 76 – ОСТ26 – 1410 – 76

по табл. 10.2 [5] D = 0,7м

 

5. Для отвода жидкости из куба:

Объемный расход жидкости в нижней части колонны:

- плотность кубового остатка при выводе из колонны (при ).

Принимаем скорость кубового остатка

Принимаем штуцер по ОСТ 26 – 1404 – 76 – ОСТ26 – 1410 – 76

по табл. 10.2 [5]

D = 0,15 м, тогда

 

 

Список литературы

1. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов. – Л.: Химия, 1976. 552 с.

2. Гурвич В. Л. Сосновский Н. П. Избирательные растворители в переработке нефти. Справочная книга. 1975, 320 стр.

3. Бретшнайдер Ст. Свойства жидкостей и газов. Химия, 1966, стр. 197.

4. 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.

5. Конструирование сварных химических аппаратов: Справочник/ Лащинский А.А., Л,: Машиностроение,1981. – 382 с.