Тепловой расчет

   По  формуле (17):

    м. 

3.3 Выбор типа и  марки насоса по  расчетному напору  и заданной  подаче 

    По  полю характеристик V – Н насосов для чистой воды [8, c. 328] по заданной подаче V = 4×10^-3 м³/с (14,4 м³/ч) к рассчитанному требуемому напору Н_тр =64,4 м выбираем насос по ГОСТ 22247-96: К 290/18б-У2, n=1450 об/мин. 

  3.4 Построение характеристик  насоса и трубопровода. Определение рабочей  точки насоса 

  По  каталогу насоса для химических производств [6] строим рабочие характеристики выбранного насоса – зависимости Н = f(V), N = f(V), h = f(V) (рис. 14).

  Для построения характеристики трубопровода рассмотрим его уравнение (17).

  Первые  два слагаемых уравнения являются величиной постоянной и определяют собой статистический напор, тогда 

   ,

  где м. 
 

  Так как трубопровод эксплуатируется  в квадратичной зоне сопротивлений (Re >10⁵), то зависимость потерь напора в трубопроводе от изменения скоростей носит квадратичный характер, т.е. 

   ,                                                       (18)

   где в – коэффициент пропорциональности, определяемый по координатам     т. А, лежащей на этой кривой. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис. 14 –  Рабочие характеристики выбранного насоса

    Н = f(V), η=f(V) 

    Для этой точки имеются:

      м³/с – (по заданию);

    Н_Д = Н_тр = 64,4м

      м.

    Отсюда  . 

    Уравнение кривой сопротивления трубопровода, выражающее собой потребные напоры насоса при подаче различных расходов по заданному трубопроводу

      

    Задаваясь различными значениями расходов V, рассчитываем соответствующие им значения Н_тр =  f(V).

    Результаты расчета сводим в таблицу 2. 
 

     Таблица 2

     Характеристики трубопровода 

 

    По  данным таблицы 2 строим характеристику трубопровода Н_тр =  f(V), отложив на оси ординат величину Н_ст =55,3 м.

    Точка пересечения характеристик насоса и трубопровода определяет рабочую  точку А. Координаты рабочей точки:

    V_А = 16 м³/ч = 0,0044 м³/с; Н = 66 м; %;

    N_e= кВт. 

    Так как V_А = 16 м³/ч больше заданной подачи  V_А=14,4 м³/ч, то необходимо отрегулировать работу насоса на сеть одним из способов: прикрытием задвижки на напорной линии (дросселирование); уменьшением частоты вращения вала рабочего колеса насоса; обрезкой рабочего колеса.                                       

Заключение 

       Расчет  курсового проекта состоит из трех основных расчетов: теплового, конструктивного и гидравлического.

       В тепловом расчете определили необходимую  площадь теплопередающей поверхности, в нашем случае F = 17,5 м², которая соответствует заданной температуре и оптимальным гидродинамическим условиям процесса. По полученным расчетным путем данным выбрали теплообменник  гр. А ГОСТ 15122-79.

       В конструктивном расчете произвели  расчет диаметров штуцеров, выбрали конструкционные материалы для изготовления аппаратов, трубных решеток, способ размещения и крепления в них теплообменных трубок и трубных решеток к кожуху; конструктивную схему поперечных перегородок и расстояния между ними; распределительные камеры, крышки и днища аппарата; фланцы и прокладки.

       В гидравлическом расчете выбрали  необходимый насос по полученному  требуемому напору, в нашем случае H_тр=64,4 м и заданная подача V=4·10^-3 м³/с (234 м³/ч) выбираем насос CR 15-6, мощность которого 5,5 кВт, который обеспечивает заданную подачу и рассчитанный напор при перекачке воды. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Список  использованных источников 

      

1. Логинов А.В. Процессы и аппараты химических и  пищевых производств (пособие по проектированию) / А.В. Логинов, Н.М. Подгорнова, И.Н. Болгова. – Воронеж: ВГТА, – 2003. – 264 с.
2. Павлов К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учеб. пособ. для студ. химико-технол. спец.       вузов    / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков; Под ред. П.Г. Романкова. – 8-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1976. – 552 с.
3. Лащинский А.А. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Справочник / А.А. Лащинский, А.Р. Толчинский; Под ред. Н.Н. Логинова. – 2-е изд; перераб. и доп. – Л.: Машиностроение, 1970. – 753 с.
4. Ю.И. Дытнерский, Г.С. Борисов, В.П. Брыков. Основные процессы и аппараты химической технологии: пособие по проектированию / Под ред. Ю.И. Дытнерского, 2-е изд., перераб. и допол. – М.: Химия, 1991. – 496 с.
5. Насосы и насосные установки пищевых предприятий: Учеб. пособие / А.В. Логинов, М.Н. Слюсарев, А.А. Смирных. – Воронеж: ВГТА, 2001. – 226 с.
6. А.Г Касаткин Основные процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов.- 10-е изд., стереотипное, доработанное. Перепеч. С изд. 1973г.- М.: ООО ТИД «Альянс», 2004.-753с.