 |
|
Ориентировочный расчет насоса
Подобрать насос для перекачивания поглотителя при температуре 24 °С в аппарат, работающий под давлением 1 МПа. Расход воды 0,63кг/c. Геометрическая высота подъема воды 9м. Длина трубопровода на линии всасывания 10м,на линии нагнетания 30м. Выбор трубопровода для всасывающей и нагнетательной линии.
Расход поглотителя 0,63 
, учитывая, что плотность воды при 24 °С равна 995,2 
, то объемный расход поглотителя 
(5.18)
Для всасывающего и нагнетательного трубопровода примем одинаковую скорость течения воды, равную 2 
. Тогда диаметр по формуле (5.19):
Выбираем стальную трубу наружным диаметром 25 мм, толщиной стенки 2,5 мм. Внутренний диаметр трубы 20 мм. Фактическая скорость воды в трубе
(5.20)
Определение потерь на трение и местные сопротивления. Вычислим число Рейнольдса с учетом ,что m =1,271·10-3 
при 24 °С для воды:
(5.21)
Режим течения турбулентный. Примем абсолютную шероховатость равной D=0,2мм. Тогда:
; (5.22)
Так как полученное значение Re удовлетворяет условию:
; (5.23),
то из него следует , что в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчет коэффициента трения l следует проводить по формуле:
. (5.24)
.
Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений.
Для всасывающей линии:
1) вход в трубу (принимаем с острыми краями): x1=0,5;
2) прямоточный вентиль, для d=0,02 м:
Сумма местных сопротивлений
. (5.25)
Потерянный напор во всасывающей линии находим по формуле: . 
(5.26)
где l–длина трубопровода, м.
(5.27)
Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений для нагнетающей линии:
3) прямоточный вентиль для d=0,02 м:
4) теплообменник 
или 
(5.28)
Потерянный напор в нагнетательной линии по формуле (5.29)
Выбор насоса .
Находим по напор насоса по формуле:
(5.30)
где p1 – давление в аппарате, из которого перекачивается жидкость; p2 – давление в аппарате, в который перекачивается жидкость; HГ – геометрическая высота подъема жидкости; hп – суммарные потери напора во всасывающей и нагнетательной линиях.
.
Полезную мощность затрачиваемую на перекачивание воды рассчитаем по формуле:
; (5.31)
.
Принимаем КПД насоса равным 0,5 и находим требуемую мощность насоса:
; (5.32)
.
Принимаем марку насоса ДК 2500/15 c производительностью 6,96∙10-4 м3/c, напором 150 мм.вод.ст., с мощностью 3,0 кВт.
Выбор компрессора
Определяющими параметрами для расчета газодувных машин являются объемный расход перемещаемой ими среды и гидравлическое сопротивление технологической линии, по которой эта среда перемещается. Оно рассчитывается как сумма сопротивлений аппарата(теплообменника) и трубопроводам :
(5.32)
Сопротивление трубопровода рассчитывается по формуле:
(5.33)
где 
– потери давления на преодоление разности гидростатических давлений в конечной и начальной точках трубопровода, Па;
– потери давления на преодоление разности статических давлений в начальной и конечной точках трубопровода, Па;
ξ– коэффициент местных сопротивлений;
λ– коэффициент трения;
l – длина трубопровода, м. Примем l =20м.
Рассчитаем компрессор для подачи газа на абсорбцию.
Диаметр трубопровода (принимаем скорость газовой смеси в трубопроводе 15 м/с)
(5.34)
Выбираем стандартный диаметр трубопровода 155х7,тогда внутренний диаметр141мм.
Действительная скорость газа:
(5.35)
(5.36)
Принимаем Δ=0,2мм
;
(5.37)
Длина трубопровода l=20м
Коэффициенты местных сопротивлений:
Вход в трубу: x1=0,5;
выход из трубы:x1=1.
плавный отвод круглого сечения – 3 раза: x1=А∙В; А=1, В=0,11,
x1=0,11∙1∙3=0,33
вентиль нормальный при полном открытии – 2 штуки, при dтп=141мм 
Сумма местных сопротивлений
(5.38)
Потери давления на преодоление разности гидростатических давлений в конечной и начальной точках трубопровода найдем по формуле:
; (5.39)
где Н – разность геометрических высот , конечной и начальной точек трубопровода (м) примем Н=9м.
Па.
Потери давления на преодоление разности статических давлений в начальной и конечной точках трубопровода вычислим по формуле :
; (5.40)
Где Р2 – давление в абсорбере ,Па. По заданию Р2 =1,0 МПа
Р1 – атмосферное давление, Па. Р1 =0,1МПа .
Па.
Сопротивление трубопровода:
Па
Сопротивление аппаратов.
Теплообменник. Рассчитано в подразделе 4.6,ΔР=1755,5Па
Сопротивление технологической линии равно:
Определим полезную мощность компрессора по формуле:
(5.41)
Согласно данным, КПД компрессора должен составлять не менее 90%, тогда требуемая мощность составит:
; (5.42)
Требуемая производительность компрессора Q=8000м3/ч.
Выбираем одноступенчатый поршневой компрессор марки 4М10-200/2,2,производительностью 200 м3/мин, мощностью 590кВт, частотой вращения 200 мин-1.