Процессы переноса импульса при трубопроводном транспорте пищевых продуктов

_{0. gc} ^- = 
 

Критерий Архимеда рассчитывают по уравнению 

Ar = 

_d ³ _{r g (r} 

_{- r ) / m} ² 
 

(1.25) 
 
 

^{Для частиц, близких к сферическим, можно для нахождения Re}_{0, пс} ^{использовать}

приближенное решение уравнения (1.24) 

^Re _{0 , пс} 

= Ar 

/(1400 

+ 5 , 22 

Ar ) 

(1.26) 
 
 

^{На основе соотношения (1.15) находят u}_пс 
 
 

^u _пс 

^{= Re} _{0, пс} 

^{m / d} _ч ^r 

(1.27) 
 
 

^{Скорость свободного витания u}_св^{, при которой происходит разрушение}

псевдоожиженного слоя и массовый унос частиц, определяют следующим образом. Сперва

рассчитывают критерий Re_{0, св,} соответствующий скорости свободного витания частиц: 
 

^Re _{0 ,c в} 

=  Ar 

/(18 + 0 ,575 
 

Ar ) 

(1.28) 
 
 

^{затем используя (1.15), определяют u}_св^: 

^u _св 

^{= Re} _0,св 

^{m / d} _ч ^r 

(1.29) 
 
 
 
 

u_св . 

^{Таким образом псевдожиженный слой существует в диапазоне скоростей: u}_пс ^{< u}₀^< 

_{Порозность  псевдоожиженного слоя определяют по формуле} 
 
 

_{æ 2 ö 0 , 21} 

_{e = ç} ^{18 Re + 0,36 Re} _{0 ÷} 

_(1.30) 

^пс _ç

è 

^Ar _ø 
 
 

^{Рассчитав e}_пс^{, можно с помощью соотношения (1.23) определить высоту}

псевдоожиженного слоя .

      Распространенными  в   химической,   нефтеперерабатывающей и  других  отраслях промышленности аппаратами являются барботажные (тарельчатые) колонны. При расчетах гидравлического  сопротивления  барботажных аппаратов  обычно  требуется  определить гидравлическое  сопротивление  «сухих»  (т.е.  неорошаемых)  тарелок   ∆   р_с   применяют следующую формулу: 
 

^Dр_с ^{= xru2 / 2 , (1.31)} 

      где ξ – коэффициент сопротивления сухой тарелки; u - скорость газа или пара в отверстиях (щелях, прорезях колпачков) тарелки. 
 
 

 

1.4. Расчет насосов и вентиляторов. 

      Насосы. Основными типами насосов, использующихся в промышленности, являются центробежные, поршневые и осевые насосы. При проектировании обычно возникает задача определения необходимого напора и мощности при заданной подаче (расходе) жидкости, перемещаемой насосом. Далее по этим характеристикам выбирают насос конкретной марки

[1, 2, 4, 5].

      Полезная  мощность, затрачиваемая на перекачивание жидкости, определяется по формуле 
 

^N _П ^{= rgQH , (1.32)} 

      где Q- подача (расход) м³/с; Н – напор насоса (в метрах столба перекачиваемой жидкости).

_{Напор рассчитывают по формуле} 

_р

_{Н =}   ² 

_{- р}

¹ _{+ H h}

_rg ^{Г   П} 
 

, (1.33) 

      где р₁ – давление в аппарате, из которого перекачивается жидкость; р₂ – давление в аппарате, в который подается жидкость; Н_г – геометрическая высота подъема жидкости; h_п – суммарные потери напора во всасывающей и нагнетательной линиях.

      Мощность, которую должен развивать электродвигатель насоса на выходном валу при установившемся режиме работы, находится по формуле 

N = N_п/(h_нh_пер)  , (1.34) 

где  h_н и h_пер – коэффициенты полезного действия соответственно насоса и передачи

от электродвигателя к насосу.

         Если к.п.д. насоса неизвестен, можно руководствоваться следующими примерными значениями его:

Тип насоса Центробежный . Осевой Поршневой h_н………………0,4 - 0,7   0,7 - 0,9  0,7 - 0,9  0,65 - 0,85 (малая и средняя  (большая подача)  подача) 

         К. п. д. передачи зависит от способа передачи усилия. В центробежных и осевых насосах обычно вал электродвигателя непосредственно соединяется с валом насоса; в этих случаях h _пер » 1. В поршневых насосах чаще всего используют зубчатую передачу; при этом

^h _пер ^{= 0,93 – 0,98.}

Зная, N по каталогу выбирают электродвигатель к насосу; он должен иметь

номинальную  мощность N_н   ,  равную  N. Если в каталоге  нет электродвигателя  с такой мощностью, следует выбирать двигатель с ближайшей большей мощностью.

         При  расчете  затрат  энергии   на   перекачивание  необходимо  учитывать,  что мощность N_дв, потребляемая двигателем от сети, больше номинальной вследствие потерь энергии в самом двигателе: 

^N _дв 

^{= N} _н ^{/ h} _дв 

, (1.35) 
 
 

^{где h}_дв ^{– коэффициент полезного  действия двигателя .}

Если к. п. д. двигателя неизвестен, его можно выбирать в зависимости от

номинальной мощности: 

N_н 0,4 –1 1 – 3 3 – 10 10 – 30 30 – 100 100 – 200   > 200

кВт

^h_дв   ^{0,7-0,78  0,78– ,83   0,83–0,87  0,87–0,9   0,9–0,92  0,92–0,94 0,94} 

         Устанавливая  насос в технологической схеме, следует учитывать, что высота всасывания Н_вс не может быть больше следующей величины: 
 
 
 

H _вс £ 

_æ

_р ^ç _р

    ₁     ^ç    t

ç

_r ç _r

_q ç   q

è 

₂

_u

₊   ^вс

2 g 

_ö

÷

_÷

+ h + h   _÷

^п.вс 3 _÷

_÷

ø 
 

, (1.36) 
 
 

^{где  р}_t   ^{–  давление  насыщенного  пара  перекачиваемой  жидкости  при  рабочей}

^{температуре; u}_вс ^{– скорость жидкости во всасывающем патрубке насоса; h}_п.вс ^{- потеря напора}