Расчет трубопровода и центробежного насоса
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
Введение
Рассчитать трубопровод, подобрать марку центробежного насоса и отрегулировать его работу на сеть в схеме циркуляционной мойки резервуаров и трубопроводов.
Вода насосом 1 перекачивается из резервуара 2 через теплообменник 3 в стерилизующий аппарат 4. В теплообменнике вода нагревается от tн до tk насыщенным водяным паром. Давление воды в моечной головке рк. Расход воды Q. Вода передается по трубопроводу длиной l=lвс + lн. Длина трубопровода от насоса до теплообменника lн, высота подпора hвс, максимальная высота подъема Н. Значения V, H, hвс, lвс, lн, lн выбрать по таблице 18. Значения tн, tk, рк, обозначение теплообменника выбрать по таблиц 19. [1]
Q = 9,0•10-3 м3/с
H = 13 м
hвс = 2 м
lвс = 10 м
lн = 120 м
lн = 11 м
tн = 17 0С
tk = 93 0С
рк = 0,4 МПа
теплообменник 325ТНВ-1,6М1-0
Г-4Ш-2
1. Расчет сопротивлений трубопровода и включенных в него аппаратов
.1Разбивка трубопровода насосной установкой на участки
Трубопровод состоит из всасывающей и напорной линий. Всасывающая линия - трубопровод от резервуара до насоса, по которому вода поступает с температурой tн = 17 0С.
Напорная линия - участок трубопровода от насоса до стерилизующего аппарата с включенным в него теплообменником:
Участок напорного трубопровода от насоса до теплообменника с температурой tн = 17 0С;
Теплообменник, в котором температура воды повышается от tн = 17 0С до tk = 93 0С. Для расчета принимаем среднюю температуру:
Участок напорного трубопровода от теплообменника до стерилизующего аппарата с температурой воды tk = 93 0С.
.2Выбор теплофизических характеристик перекачиваемой жидкости
Так как на рассматриваемых участках трубопровода температура воды имеет разные величины, то выбирают значения динамической вязкости и плотности при соответствующих температурах [1]. Полученные данные приведены в табл.1
Таблица 1 Физические характеристики воды
ХарактеристикаТемпература, 0С175593Динамическая вязкость, •106, Па•с1093509,5305,1Плотность, ?, кг/м3998,6985,5962,9
.3 Уточнение объемных расходов жидкости, протекающей через различные участки трубопровода
В связи с тем, что температура воды на различных участках трубопровода неодинакова, различны и объемы, протекающие по трубам в единицу времени. Для уточнения объемных расходов используется формула 1:
Qi=Qз• (1)
где Qз - заданный расход воды, м3/с;
?tн - плотность воды, соответствующая начальной температуре, кг/м3;
?i - плотность воды, соответствующая ее температуре на рассматриваемом участке трубопровода, кг/м3.
Участок всасывающего трубопровода, tн = 17 0С.
Q1 = Qз = 9,0•10-3 м3/с.
Участок напорного трубопровода от насоса до теплообменника tн=17 0С
Q2 = Qз = 9,0•10-3 м3/с.
Теплообменник, tср = 55 0С.
м3/с
Участок напорного трубопровода от теплообменника до стерилизующего аппарата, tk = 93 0С.
м3/с
.4 Определение диаметров участков трубопровода скоростей и режимов движения жидкости в них
Диаметры всасывающего и напорного трубопроводов определяют из уравнения расхода:
Q=? (2)
d= (3)
Скорость движения жидкости на всасывающем участке трубопровода выбирают из интервала ?вс=0,81,1 м/с. Принимаем ?вс=0,8 м/с определяем диаметр всасывающего трубопровода по формуле 3:
dвс= = 0,120 м
Для напорного трубопровода рекомендуемый интервал скоростей ?н=1,11,5 м/с. Принимая ?н=1,1 м/с определяем диаметр труб на напорном участке:
dн= = 0,097 м
Так как для изготовления трубопровода используют стандартные трубы, то расчетные диаметры всасывающего и напорного трубопроводов необходимо округлить до ближайшего размера по государственному стандарту. Выбирают по ГОСТ 8732-78, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 9970-81 для всасывающего участка трубопровода бесшовную трубу из углеродистой стали диаметром 1337мм ( dвс=0,119 м ), для напорного участка трубопровода трубу бесшовную из нержавеющей стали диаметром 1086 мм ( dн=0,096 м ).[1] Эквивалентная шероховатость труб Кэк=0,2 мм [2].
Поскольку внутренние диаметры стандартных труб отличаются от расчетных, то уточняют значения скорости движения воды на отдельных участках трубопровода:
?= (4)
Всасывающий участок трубопровода:
?вс= = 0,809 м/с
Напорный участок от насоса до теплообменника:
?н= = 1,244 м/с
Напорный участок от теплообменника до стерилизующего аппарата:
?н= = 1,290 м/с
Для теплообменника необходимо рассчитать скорость воды в одной трубке и значение скорости во входном и выходном штуцере [1].
В связи с этим используют условное обозначение заданного теплообменника:
ТНВ-1,6М1-0
Г-4Ш-2
теплообменник вертикальный с неподвижными трубными решетками, с кожухом диаметром 300 мм, рассчитанный на условное давление в трубах и кожухе 1,6 МПа, исполнение по материалу М1, обыкновенное исполнение по температурному пределу, с гладкими теплообменными трубами диаметром 25 мм и длиной 4 м, расположенными по сторонам правильного шестиугольника, двухходовой [1].
Рисунок 2 -