Расчет и проектирование установки для очистки газовоздушной смеси от аммиака для предотвращения вредного выброса в атмосферу, страница 14

                                                                                              (4.2.3)

Критерий Рейнольдса для потока в трубопроводе Re:

                                                                                                      (4.2.4)

где  ρ_г – плотность газовоздушной смеси, кг/м³ (равная 1,18 кг/м³);

μ_г – динамическая вязкость газовоздушной смеси, Па·с (равная 1,9·10^-5 Па·с).

Примем, что трубы были в эксплуатации и имеют незначительную коррозию. Пусть абсолютная шероховатость трубы будет равна Δ = 0,15 мм.

Относительная шероховатость трубы е:

                                                                                                      (4.2.5)

Найдем следующие соотношения:

Так как 40816 < Re = 385405 < 2285714, то расчет коэффициента трения λ проводим для зоны смешанного трения:

                                                                                            (4.2.6)

Выберем коэффициенты местных сопротивлений: вход в трубу (принимаем с острыми краями) ξ₁ = 0,5; колено ξ₂ = 1,1; выход из трубы ξ₃ = 1.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений Σξ составит:

                                                                                                                             (4.2.7)

Гидравлическое сопротивление трубопровода Δр_п, Па:

                                                                                                                             (4.2.8)

где  l – длина трубопровода, м (принимаем равной 20 м).

Избыточное давление Δр, Па, которое должен обеспечить вентилятор для преодоления гидравлического сопротивления аппарата и трубопровода, определяется по формуле:

                                                                                                                             (4.2.9)

Таким образом, необходим вентилятор низкого давления.

Полезная мощность вентилятора N_в, Вт:

                                                                                                                            (4.2.10)

Коэффициенты полезного действия вентилятора и передачи от электродвигателя к вентилятору принимаем равными соответственно η_в = 0,6 и η_пер = 1. Тогда мощность электродвигателя N, Вт, найдем по формуле:

                                                                                                               (4.2.11)

В результате по таблицам 9 и 10 Приложения 1.1 источника [5, стр. 42] находим, что полученным данным лучше всего удовлетворяет вентилятор В-Ц14-46-5К-02 со следующими характеристиками: а) производительность вентилятора Q = 3,67 м³/с;

б) гидравлическое сопротивление аппарата Δp = 2360 Па;

в) коэффициент полезного действия η_н = 0,71.

Вентилятор работает за счет электродвигателя марки А02-41-2 с номинальной мощностью N_н = 13 кВт и коэффициентом полезного действия η_дв = 0,88. Частота вращения вала составляет n = 24,1 с^-1.

4.3 Расчет насоса

Для перекачивания регенерированного поглотителя из десорбер обратно в абсорбер требуется насос. Рассчитаем необходимые показатели работы насоса и на основании этих данных подберем его марку.

Для расчета принимаем геометрическую высоту подъема воды 15 м. Длина трубопровода на линии всасывания 10 м, на линии нагнетания – 40 м. На линии нагнетания имеются два отвода под углом 120° с радиусом поворота, равным шести диаметрам трубы, и два нормальных вентиля. На всасывающем участке трубопровода установлено два прямоточных вентиля, имеется четыре отвода под углом 90° с радиусом поворота, равным шести диаметрам трубы.

Для всасывающего и нагнетательного трубопровода примем одинаковую скорость течения поглотителя, равную ω = 2 м/с. Тогда внутренний диаметр трубопровода круглого сечения d, м, составит:

                                                                                                      (4.3.1)

где  Q – расход поглотителя, м³/с (равен 4,8·10^-3 м³/с).

Выбираем согласно источнику [5, стр. 16-17] стальную трубу наружным диаметром 0,063 м, толщиной стенки 0,0035 м. Внутренний диметр трубы d = 0,056 м.