Контрольная работа по "Технологии"

Завдання 1[pic 1]

Газоповітряна суміш, що містить Yк=6,7% об'ємної частки аміаку (NH3) по трубах діаметром d1=0.25 і довжиною l1=20м, при температурі t=20 °С, надходить в нижню частину колони Dк =0,5 м. Об'ємна витрата газу V=5600м³/ч. Коефіцієнт опору колони ξ1=42. Абсорбент (рідина, що зрошує) - вода, із проміжної ємності до трубопроводу діаметром d2=50 мм загальною довжиною l2=21м через теплообмінник - рекуператор і холодильник із коефіцієнтом опору ξ2=27.7 і ξ3=16  подається у верхню частину колони висотою Нк =8,5 м. Надлишковий тиск у колоні Рнадл=2.1 кгс/см³. Об'ємна витрата абсорбенту (води) L= 5.2 м³/ч. Трубопровід має =4шт колін круглого перетину для повороту потоку на 90 ͦ.

Аналізований об'єкт - насос.

Визначити експлуатаційні характеристики газодувки і насоса для подання газу і рідини (абсорбенту) у колону і підібрати відповідне обладнання за цими характеристиками.

Спочатку відповідно до завдання складаємо схему установки.

[pic 2]

Рисунок 1 – Схема абсорбційної – десорбційної установки

1- газодувка; 2 - абсорбер; З - бризкоуловлювач; 4 - зрошувач; 5- холодильник; 6 - зрошувач десорбера; 7 - десорбер (регенерація абсорбенту); 8 - куб десорбера (кип'ятильник); 9 - ємність для збору абсорбенту, що регенерував; 10 - насос;11  - теплообмінник - рекуператор; 12 - насос; 13 - ємність дня збору абсорбенту.

1. Вибір газодувки  [pic 3]

Визначаю швидкість газового потоку в трубопроводі:

[pic 4]

Визначаю критерій Рейнольдса для газу в трубопроводі:

[pic 5]

[pic 6]

Де [pic 7][pic 8] – щільність газу

[pic 9]

[pic 10][pic 11]- щільність NH3

[pic 12][pic 13]– щільність повітря  

[pic 14]

μ – динамічний коефіцієнт в’язкості суміші

[pic 15]

[pic 16]

Де [pic 17][pic 18]= 17кг/Кмоль – мольна маса NH3 ,  

[pic 19][pic 20]=29 кг/Кмоль – мольна маса повітря

[pic 21]

μ1=[pic 22][pic 23] – динамічний коефіцієнт в’язкості NH3  з урахуванням температури

μ1=[pic 24][pic 25] – динамічний коефіцієнт в’язкості повітря з урахуванням температури

[pic 26]

[pic 27]

Приймаємо тоді труби сталеві і були в експлуатації:

Δ=0,15 мм, тоді:

[pic 28]

[pic 29][pic 30],[pic 31][pic 32] ,[pic 33][pic 34] 20000

          Визначаю коефіцієнти місцевих опорів:  

а) вхід у трубу (із гострими краями) ξ=05

б) засувка для d=0.3м, ξ=0,15

в) вихід із труби ξ=1

г) опір колони ξ1=42

Сума коефіцієнтів місцевих опорів:

∑ξ=0,5+0,15+1+42=43,65

Гідравлічний опір трубопроводу

[pic 35]

Де λ – коефіцієнт тертя для зони змішаного тертя

[pic 36]

[pic 37]

Надлишковий тиск, що повинен забезпечити вентилятор

[pic 38]

[pic 39]

Необхідний вентилятор високого тиску. Корисну потужність знаходимо за формулою:

[pic 40]

Приймаючи [pic 41][pic 42], [pic 43][pic 44] одержимо:[pic 45]

[pic 46]

1. Вибір насоса

Визначаємо швидкість руху рідини в трубопроводі

[pic 47]

Приймаю, що трубопровід сталевий, корозія незначна  Δ=[pic 48][pic 49] – абсолютна шорсткість труби.  

Визначаю критерій Рейнольдса:  

[pic 50]

Де ρ= 1000 кг/см³ - щільність води,

μ=[pic 51][pic 52] Па с – динамічний коефіцієнт в’язкості

[pic 53][pic 54] – режим течії рідини турбулентний