Бродильная промышленность. Технологическое оборудование (стр. 5 из 7)

где

– расход пива, поступающего на мембранную обработку.

Полученное значение диаметра округляем до ближайшей стандартной величины по ГОСТ 8732-78 для стальных бесшовных горячедеформированных труб:

[8].

Определяем характер течения жидкости в трубопроводе

. (18)

т.е. режим течения жидкости турбулентный. Примем величину абсолютной шероховатости равной

для новых стальных труб (c. 14 [8]).

Определяем величину относительной шероховатости труб

. (19)

Для выбора расчётной зависимости для нахождения коэффициента

вычисляем следующие отношения: ; ; , т.е .

Таким образом в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчёт

проводим по формуле

(20)

Определяем значения коэффициентов местных сопротивлений

. На всасывающей линии имеются следующие виды местных сопротивлений:

– вход в трубу с острыми краями:

[8];

– колено с углом

: при [8];

– вентиль нормальный при полном открытии: при

[8];

– выход из трубы:

[8].

На нагнетательной линии имеются следующие виды местных сопротивлений: вход в трубу с острыми краями:

[8];

– колено с углом

: при [8];

– вентиль нормальный при полном открытии: при

[8];

– выход из трубы:

[8].

Тогда

Принимаем длину трубопровода равной

.

Тогда потери давления определяем по формуле

(21)

Потери давления, связанные с подъёмом на геометрическую высоту

. Принимаем геометрическую высоту подъёма жидкости равной . Тогда потери давления равны

. (22)

Тогда давление, развиваемое насосом, будет равно

.

4.4.5 Подбор насоса

Определяем потребный напор насоса

(23)

Такой напор при заданной производительности обеспечивается одноступенчатыми центробежными насосами. Учитывая широкое распространение этих насосов в промышленности ввиду достаточно высокого КПД, компактности и удобства комбинирования с электродвигателями, выбираем для последующего рассмотрения именно эти насосы.

Определяем полезную мощность насоса

. (24)

Принимая КПД передачи

и КПД насоса , найдём мощность на валу двигателя:

. (24)

Заданной подаче и напору более всего соответствует центробежный насос марки СД 16/25, для которого при оптимальных условиях работы

; ; частота вращения вала ; тип электродвигателя АИР 112МВ6/950; мощность двигателя ; габаритные размеры насоса: .

Определим предельную высоту всасывания для выбранного насоса. Рассчитаем сперва запас напора на кавитацию

. (25)

По таблицам давлений насыщенного водяного пара найдём, что при

давление насыщенного водяного пара (Приложение 5 [7]). Приме, что атмосферное давление равно , а диаметр всасывающего патрубка равен диаметру трубопровода. Тогда предельная высота всасывания равна

(26)

где

потер напора во всасывающей линии:

, (27)

здесь

– длина всасывающей линии; сумма коэффициентов сопротивления на линии всасывания:

. (28)

Таким образом, расположение насоса на высоте 1 м над уровнем воды в ёмкости вполне возможно.

Определяем потребный напор насоса

Подбор циркуляционного насоса

Определяем значения коэффициентов местных сопротивлений

. На всасывающей линии имеются следующие виды местных сопротивлений:

– вход в трубу с острыми краями:

[8];

– три колена с углом

: при [8];

– вентиль нормальный при полном открытии: при

[8];

– выход из трубы:

[8].

На нагнетательной линии имеются следующие виды местных сопротивлений: вход в трубу с острыми краями:

[8];

– четыре колена с углом

: при [8];

– выход из трубы:

[8].

Тогда

Принимаем длину трубопровода равной

.

Тогда потери давления определяем по формуле

Принимаем геометрическую высоту подъёма жидкости равной

. Тогда потери давления, связанные с подъёмом жидкости на геометрическую высоту равны