Процессы переноса импульса при трубопроводном транспорте пищевых продуктов

= 2 × 0,105 - 10 × 0,09 + 2 × 4,04 + 1 = 10,2 
 
 

Потерянный напор в нагнетательной линии 
 

_æ 40 ö ² 

^h _п.наг 

_{= ç 0 ,025}

_ç

è 
 

0 ,088 

_{+ 10 ,2 = 4 ,396 мН О}

^÷ 2 × 9 ,81 ² 

^h _п  ⁼ 

^h _{п .вс} 

^{+ h} _{п .наг} 

= 0 ,962 

+ 4 ,396 

= 5 ,358 м 
 
 

в) выбор насоса.

_{Находим напор насоса по формуле (1.33)} 
 
 

_{Н =}  ^{0,1 × 10} 
 

_{+ 15 + 5,358} 
 

_{= 30 ,6 мвод .столба} 

998 × 9,81 
 

Подобный напор при заданной производительности обеспечивается центробежными

насосами  (см. табл. 1.2). Учитывая, что центробежные насосы широко распространены в промышленности ввиду достаточно высокого к.п.д., компактности и удобства комбинирования с электродвигателями, выбираем для последующего рассмотрения именно

эти насосы.

Полезную мощность насоса определим по формуле (1.32)

^N _п ^{= 998 × 9,81× 0,012 × 30,6 = 3595 Вт = 3,595кВт}

^{Принимая h}_пер^{=1 и h}_н^{=0,6 (для центробежного насоса средней производительности),}

найдем по формуле (1.34) мощность на валу двигателя

 

N = 3.595 / 0.6  1 = 6 кВт 

      По табл. 1.2 устанавливаем, что заданным подаче и напору больше всего соответствует центробежный насос марки Х 45/31, для которого  в оптимальных условиях работы Q = 1,25 · 10^-2 м³/ с, Н = 31 м, h_н = 0,6. Насос обеспечен электродвигателем АО2-52-2 номинальной мощностью N_р = 13 кВт, h_дв = 0,89 . Частота вращения вала n = 48.3 с^-1.

г) определение предельной высоты всасывания .

По формуле (1.37) рассчитаем запас напора на кавитацию 

h₃ = 0.3 (0.012  48.3³)^2/3 = 2.77 

_{По таблицам давлений насыщенного водяного пара найдем, что при 20}⁰   _{Рt =2,35·10}³

Па . Примем, что атмосферное давление равно p₁= 10⁵ Па, а диаметр всасывающего патрубка равен диаметру трубопровода. Тогда по формуле (1.36) найдем: 
 
 

₁₀ ⁵

£ 

_{æ 2,35 × 10} ³ ₂ ² _ö

^ç + + + ^÷ 

^{Н вс} 

^{998 × 9,81 ç 998 × 9,81} 

^{2 × 9,81} 

0,962 

^2,77 _÷ ^{= 6,04 м}

ø 

      Таким образом, расположение насоса на высоте 4 м над уровнем воды в емкости вполне возможно.

Пример 2. Расчет вентилятора

_{Подобрать вентилятор для перекачивания  воздуха через адсорбер. Расход воздуха}

0,825  м/с,  температура  20⁰   С.  Давление  исходного  воздуха  и  над  слоем  адсорбента

атмосферное. Сорбент представляет собой частицы, плотность которых r_т = 800 кг/м³  ,

средний размер d= 0.00205 м, фактор формы Ф = 0,8. Высота неподвижного слоя сорбента

0,95 м, порозность e = 0,4 м³/м³. Внутренний диаметр адсорбера D = 1,34 м. Длина трубопровода от точки забора воздуха до адсорбера составляет 20м. На трубопроводе имеются четыре колена под углом 90⁰ и одна задвижка.

_{Определяем , в каком состоянии – неподвижном или псевдоожиженном – находится} 

слой. 

_{Фиктивная скорость воздуха в аппарате} 
 
 

u = 4Q / pD ² 

= 4 × 0,825 / ⁽3,14 ×1,34 ^{2 )} = 0.584 м / с 
 
 

рассчитаем критерий Архимеда по формуле (1.25): 
 
 

_{(0,00205 )}³

_{Ar =} 

_{× 1,206 × 9,81(800 - 1,20 ) 5}

_{= 2,38 × 10} 

_{(1,85 × 10} 

^{- 5} ₎² 
 
 

^{Определим R}_0,пс ^{по приближенной формуле (1.26)} 
 
 

_{Re 0 , пс  =} 

_{2,38 × 10} ⁵ 
 

_{= 126} 

₁₄₀₀ 

_{+ 5,22} 

_{2,38 × 10} ⁵ 
 
 

Скорость начала псевдоожижения найдем по формуле (1.27): 
 

₁₂₆ 

_{× 1,85} 

_{× 10} ^{- 5} 

^u _пс 

₌

^{0 , 00205} 
 

× 1, 206 

= 0 ,943 

м / с

 

Таким образом, u₀ < u_пс и слой находится в неподвижном состоянии.

Определим критерий Рейнольдса в слое по формуле (1.14) 
 
 
 

_{Re =} 

_{2 × 0 ,8} 

_{0 ,584} 

_{× 0 ,0020} 

_{× 1,206 =} 

3(1 - 0 ,4 ) 
 

_{1,85 × 10} ^{- 5} 

69 ,4 
 
 
 

Рассчитаем l  по формуле (1.11) 
 

l = 133