Учебная работа № 58103. «Курсовая Технология производства ферментного комплекса “Стерилаза”. Расчет ультрафильтрационного аппарата для концентрирования

Выдержка из похожей работы

При t=250°С и концентрации кислоты 95%, она имеет плотность =1601 кг/м 3.
Можем определить максимальный объемный расход:

(1)

где — массовый расход жидкости, кг/с;
— плотность жидкости;

Рассчитаем диаметр трубопроводной сети, отвечающей экономической скорости течения кислоты,Задаемся рядом значений скорости: 0,75 м/с; 0,9 м/с; 1,1 м/с; 1,25 м/с (таблица 3.1) [1] и определяем соответствующие диаметры по формуле (2):

(2)

где Q — объемный расход;
Vэк — экономическая скорость.

Сопоставляя полученные значения диаметров с данными таблицы 3.1 [1] можно сказать, что экономической скорости 0,75 м/с соответствует диаметр 0,047 м,По таблице 3.2, исходя из коррозионной стойкости, в качестве конструкционного материала принимаем коррозионно-стойкую сталь 10Х17Н13М2Т,Толщина стенки трубы согласно формуле (3) должна составлять:

(3)

где k=1 — глубинный показатель, определенный по таблице 3.2;
n=1 — срок службы трубопровода.
По таблице 3.5 выбираем трубу из коррозионно-стойкой стали 10Х17Н13М2Т, 55х2,5 с внутренним диаметром 50 мм.

2.2 Расчет потерь напора в трубопроводной сети

.2.1 Расчет участка AB
Определим действительную скорость и число Рейнольдса на этом участке.
При t=250° С раствор кислоты имеет плотность =1601 и динамический коэффициент вязкости =0,42 мПа·с
(4)

(5)

где V — скорость движения жидкости в трубопроводе;
d — диаметр трубопровода, м;
ρ — плотность жидкости, кг/м3;
μ — динамический коэффициент вязкости жидкости, Па·с

Режим движения турбулентный.
Для определения коэффициента гидравлического трения используем формулу Ф.А.Шевелева для доквадратичной области :

(6)

Поверяем по формуле Альтшуля:

; (7)

Для этого необходимо определить величину усредненной относительной шероховатости из соотношения:

(8)

где Δ=1,5 мм принята по данным таблицы 4.3 как для стальных цельнонатянутых водопроводных труб находящихся в эксплуатации
Тогда

Принимаем
Для расчетов потерь напора по длине необходимо знать длину прямых участков трубопровода,Поэтому предварительно определим радиусы изгибов труб,Согласно рекомендациям (таблица 5.10) для выбранной трубы радиус изгиба принимаем R=0,18 м,С учетом этого радиуса и размеров трубопровода общая длина прямых участков составит:

По формуле Вейсбаха — Дарси (9) потери напора на трение по длине составят:

(9)

где hl — потери напора на трение, м;
λ — коэффициент гидравлического трения;
l — длина трубопровода, м;
d — внутренний диаметр трубопровода, м; — скорость движения жидкости, м/с.

Определим местные потери напора в трубопроводной сети,На рисунке 1 видно, что местные потери напора будут наблюдаться в изгибе трубы и запорной арматуре,Предполагаем что насос будет находиться на этом участке, тогда в качестве запорной арматуры выбираем две отсечных задвижки.

(10)

где — потери напора на изгибах трубопровода;
— потери напора на задвижках;
— потери напора на выходе потока из резервуара в трубопровод.

(11)

где — коэффициент потерь на местные сопротивления,

(12)

где С- коэффициент, зависящий от вида местного сопротивления,По таблице 5.2 С= для шарового клапана;
ξК- коэффициент местного сопротивления в квадратичной области турбулентного режима,Так как на отрезке AB доквадратичная область турбулентного режима, то ξК=0.

Прежде чем определить потери напора в запорной арматуре, установим ее назначение и условия работы,Задвижка предназначена для отключения насоса от сети связи с его обслуживанием,Рабочая среда агрессивная с высокой температурой,Для таких условий согласно табл,5.5 может быть применима задвижка типа Dy 50.

где С- коэффициент, зависящий от вида местного сопротивления»