Методические указания к практическим занятиям 2004 (стр. 11 из 15)

7) определяют степень открытия регулирующего органа при минимальном и максимальном расходе материального потока по формуле:

, (4.9)

где

– рассчитанное значение условной пропускной способности;

– табличное значение условной пропускной способности для выбранного регулирующего органа;

8) потери давления на конкретном технологическом участке должны быть заданы; если эти величины не известны, то их необходимо определить.

Потери давления (напора) в трубопроводе на трение, скоростной напор и местные сопротивления (Па) определяют по формуле:

, (4.10)

где

– коэффициент трения;

– длина трубопровода, м;

– сумма коэффициентов местных сопротивлений;

– плотность протекающей по трубопроводу среды, ;

W – скорость потока,

.

Коэффициент трения

зависит от числа Рейнольдса и может быть определен по соответствующим формулам.

При ламинарном режиме

. (4.11)

При турбулентном режиме коэффициент

определяют по формуле Блазиуса

(4.12)

(формула действительна при

)

или по формуле Филоненко

(4.13)

(Формула действительна при любых значениях

).

Число Рейнольдса вычисляют по формул

, (4.14)

где W – скорость потока,

;

D – диаметр трубопровода, м;

– плотность среды, ;

– динамическая вязкость среды, .

Потерю напора (Па) (в случае подъема жидкости на высоту h) определяют по формуле

, (4.15)

где

– плотность среды, ;

g – ускорение свободного падения,

;

h – разность уровней верхней и нижней отметок трубопровода, м.

Пример 1. Рассчитать регулирующий клапан, установленный на трубопроводе подачи флегмы в ректификационную колонну. В качестве флегмы подается бензол. Плотность бензола

. Вязкость бензола . Максимальный расход флегмы , минимальный расход . Давление в колонне . Насос, подающий флегму, развивает давление . Диаметр трубопровода , его длина ; горизонтальный участок составляет , а вертикальный . На трубопроводе имеется один вентиль, один тройник и три колена под углом .

Решение. 1. Составляем схему трубопроводной линии подачи бензола от насоса до ректификационной колонны с указанием всех технологических устройств (рис. 4.1).

Рисунок 4.1

Рисунок 4.1 – Расчётная схема трубопроводной линии: 1 – насос; 2 – колено под углом

; 3 – вентиль; 4 – регулирующий клапан; 5 – тройник; ректификационная колонна.

2. Определяем потерю давления в трубопроводе на трение о стенки и местных сопротивлениях

;

скорость бензола в трубопроводе

;

число Рейнольдса

;

коэффициент трения

;

коэффициенты сопротивлений

:

вентиля

;

тройники

;

колена

;

;

.

3. Потери давления на перемещение бензола в высоту

:

.

4. Противодавление в ректификационной колонне

.

5. Перепад давления на клапане

.