Расчёт абсорбционной установки
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?ов шероховатостей.
Отсюда коэффициент трения будет равен:
Скорость в штуцерах рассчитывается по формуле:
(4.14)
где dшт = 0,15м
Отсюда скорость в штуцерах будет равна:
Гидравлическое сопротивление в трубном пространстве:
5. РАСЧЁТ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
.1 Расчёты вентилятора
Произведём подбор вентилятора, который используется для подачи газа для абсорбции. Газ подаётся в нижнюю часть абсорбера. Расход газа 1,39 м3/с, температура газа 20 0С, давление 0,1 МПа.
Найдём рабочий расход газа /3/:
Примем скорость газа в трубопроводе ? = 12 м/с.Тогда внутренний диаметр трубопровода найдем по формуле:
, (5.1)
Подставим и получим:
Выбираем стальную трубу наружным диаметром 426 мм, толщиной 11 мм. Внутренний диаметр трубы d=0,404м. Фактическая скорость воды в трубе найдем:
(5.2)
Подставим и получим:
Критерий Рейнольдса для потока в трубопроводе:
, (5.3)
где ? = 0,015.10-3Па.с - вязкость газапри температуре 20 0С /8/;
? = 1,98 м3/с - плотность газа.
Подставим и получим:
Примем, что трубы были в эксплуатации и имеют незначительную коррозию. Тогда абсолютную шероховатость ? = 1,5*10-4 м.
Тогда е = ?/d = 1,5*10-4 /0,404 = 0,00037
/е =2693 10/е = 26930 560 / е = 1513513
тА№ Rе тА№ 1513513 , то есть в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчёт ? следует проводить по формуле:
? = 0,11. (е + 68 /Rе)0,25 (5.4)
Подставим и получим:
? = 0,11. (0,00037+ 68 /629270)0,25 = 0,016
Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений.
) вход в трубу (принимаем с острыми краями): ?1 = 0,5;
) отводы под углом 900: ?1 = 1,1;
) выход из трубы: ?3 = 1.
Сумма коэффициентов местных сопротивлений находим:
?? = ?1 + ?2 + ?3 =0,5 +2*1,1 + 1 = 3,7
Гидравлическое сопротивление трубопровода найдём по формуле:
,(5.5)
гдеl = 6 м - длина трубопровода.
Найдём гидравлическое сопротивление трубопровода:
Найдём избыточное давление, которое должен обеспечить вентилятор для преодоления гидравлического сопротивления аппарата и трубопровода:
?р = ?ртр + ?рап+(р2 - р1) +?рнап, (5.6)
где ?ртр - гидравлическое сопротивление трубопровода, Па;
?рап - сопротивление аппарата,Па;
?рнап - потери напора по высоте,Па.
Сопротивление аппарата:
?рап= ?рак + ?ртепл. = 1497,0 + 5517,7 = 7014,7 Па
Потери напора по высоте:
?рнап= ?gh = 1,989,84 = 77,6 Па
Подставим и получим:
?р =542,8 + 7014,7 +(0,1.106 - 1,013.105) + 77,6 = 6335,1 Па
Полезная мощность вентилятора:
, (5.7)
где ?вент = 0,75 - к.п.д вентилятора;
?прив = 0,93 - к.п.д привода.
Подставим и получим:
Полученным данным более всего соответствует вентилятор Ц1-2070, для которого при оптимальных условиях работы Q = 0,575 м3/с, ?.g.h=1280Па, n = 46,7 с-1.
Требуемым характеристикам вентилятора и двигателя подходит двигатель 4А80А2 со следующими характеристиками Рном=1,5 кВт, nдв=2850 об/мин.
5.2 Расчет насоса
В системе стоит два параллельных насоса с одинаковыми характеристиками.
Подберем насос для перекачивания жидкости при температуре t = 15 С из открытой емкости в аппарат, работающий под избыточным давлением. Расход жидкости G = 2,7 кг/с. Так как насос стоит на одном уровне с емкостью, то учитываем только нагнетательную линию. На линии нагнетания имеется 2 отвода под углом 90, 2 нормальных вентилей.
Выбор трубопровода /3/.
Примем скорость течения жидкости, равную 2 м/с. Тогда диаметр равен:
, (5.8)
где Q - объемный расход жидкости, м3/с.
при ? = 1015 кг/м3.
Подставим и получим:
Выбираем стальную трубу наружным диаметром 48 мм, толщиной стенки 4,0 мм. Внутренний диаметр трубы d=0,040 м.
Фактическая скорость воды в трубе:
Примем, что коррозия трубопровода незначительна.
Определение потерь на трение и местные сопротивления
при ?=2,0*10-3 Па*с.
Т.е режим течения жидкости по трубопроводу - турбулентный.
Примем абсолютную шероховатость равной ?=0,0002 м. Тогда
e = ?/d = 0,0002/0,04 = 0,005
Далее получим:
/е = 200; 10/е = 2000; 560/е = 112000
/е<Re< 560/е.
Таким образом, в трубопроводе имеет смешенное трение, и расчёт следует проводить по формуле (5.4):
? = 0,11. (0,005+ 68 /42630)0,25 = 0,031
Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений.
Для нагнетательной линии:
1) вход в трубу: внезапное расширение ?1=0,64+0,5;
внезапное сужение ?1=0,4
2) отвод под углом 90 ?2=1,5
3) нормальный вентиль: для d= 0,040 мм, равен ?3=4,9
4) выход из трубы: ?4=1
Сумма коэффициентов местных сопротивлений в всасывающей линии:
??=?1+2.?2+2.?3+?4=0,64+0,5+0,4+1,5.2+4,9.2+1=15,34
Потерянный напор на нагнетательной линии по формуле:
(5.9)
Подставим и получим:
Общие потери напора - hп=6,9 м.
Выбор насоса:
Находим потребный напор насоса по формуле:
(5.10)
Подставим и получим:
м вод.ст
Такой напор при заданной производительности обеспечивается одноступенчатыми ц