Гидравлический расчет

Цель: определить затраты энергии на перемещение жидкости через теплообменники и подбор насоса или вентилятора [2, с.76].

Уравнение для расчета гидравлического сопротивления трубного пространства имеет вид:

,

где λ – коэффициент трения;

L – длина теплообменных труб, L=3 м;

z – число ходов, z=2;

d_э – эквивалентный диаметр, d_э=0,012 мм;

ρ – плотность бензола, ρ=900 ;

ω_тр – скорость течения теплоносителя в трубах, ;

ω_шт – скорость движения жидкости в подводящем и отводящем штуцерах, .

При Re>15000 коэффициент трения можно рассчитать по обобщенному уравнению:

Re=12620, е – относительная шероховатость.

, Δ – абсолютная шероховатость стенок труб, м;

Для стальных (новых) труб принимаем Δ=0,2мм

Тогда

Скорость течения бензола в подводящем и отводящем штуцерах определяется по формуле:

, где d=100 мм – диаметр штуцера.

Скорость течения в трубах:

2578,5 Па.

Рассчитаем потерю давления на поднятие жидкости на высоту H=5 м:

Па,

Рассчитаем потерю давления в трубопроводе:

ΔР_труб=

ω = ;

Коэффициенты сопротивления:

1) Вход жидкости из бака в трубопровод (труба с острыми краями) ξ=0,5

2) Выход из трубопровода в теплообменник ξ=0,5

3) 2 задвижки ξ=2·0,5=1

4) 4 отвода (при 90^о и , ξ₁=A·B=1·0,15=0,15) ξ=4·0,15=0,6

5) Потери на трение ξ= = , где L-длина трубопровода.

ΔР_труб= =

ΔР= ΔР_п.тр. + ΔР_труб= 2578,5 +6322,617+44100=53001,117 Па.

Расчет объемной производительности:

.

Расчет потребляемой мощности:

,

где η_н, η_пер, η_дв – соответственно коэффициенты полезного действия собственно насоса, передаточного механизма и электродвигателя(произведение данных коэффициентов принимаем=0,75)

При V=0,0065 , выбираем центробежный насос марки Х20/18 с электродвигателем марки АО2-31-2.

Тогда