2.5. Проверочный расчет толщины стенок труб
Целью такого расчета является определение необходимой толщины стенок трубопровода для условий работы при расчетных давлениях (расчет проводится только для нагнетательного трубопровода).
Расчетная толщина стенок определяется по выражению
δр =[(р·d)/(2,3φ[σ] – р)] + c,
где р – рабочее давление в трубопроводе (р = ρgHп), Па; d – внутренний диаметр трубопровода; φ – коэффициент прочности сварного шва (φ = 0,7–1,0), для цельнотянутых труб φ = 1; [σ] – допускаемое напряжения разрыва материала трубопровода [σ] = 80–120 МПа; с – запас в толщине стенки на коррозию, вычисленный в п. 2.2.
Полученную толщину стенки необходимо сравнить с величиной, принятой по соответствующим ГОСТам. Если δ δр, тогда выбранные трубы остаются, если δ δр необходимо принять новую толщину стенок по тем же ГОСТам, чтобы соблюдалось соотношение δ δр.
2.6. Подбор центробежного насоса и исследование режимов его работы
Центробежные насосы являются наиболее распространенной конструкцией лопастных гидравлических машин, которые предназначены для перемещения различных жидкостей, применяемых в технологических процессах. Благодаря тому, что они имеют достаточно высокий КПД, имеют относительно простую конструкцию, обеспечивают равномерную подачу жидкости, имеют широкий диапазон по производительности и по развиваемому напору, они получили широкое распространение в химической промышленности.
Подбор насоса производится по справочной литературе (или по каталогам насосов, если они имеются) по заданному значению расхода Q и вычисленному значению потребного напора Нп.
В справочной литературе чаще всего приводятся графические характеристики зависимостей напора, мощности и КПД от производительности Q (рис. 2.2) для двух или трех диаметров рабочего колеса насоса: Н = f (Q), N = f (Q), η = f (Q).
Рис. 2.2
Расчетная точка с параметрами Q и Нп должна располагаться как можно ближе к кривой Н = f (Q) насоса (ниже ее или непосредственно на ней) в интервале извилистых линий, которые соответствуют оптимальному режиму работы насоса (зоне наивысших КПД), в пределах которой рекомендуется эксплуатация насоса.
Выбрав насос, необходимо записать его марку, частоту вращения n и используя графические зависимости записать в таблицу при текущих значениях Q соответствующие им значения напора Н, мощности N и КПД η (табл. 2.2).
Таблица 2.2
|
Q, м3/c |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Н, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N, кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
η, % |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
По полученным значениям необходимо построить в наиболее возможном масштабе в пределах формата А4 графические характеристики Н = f (Q), N = f (Q), η = f (Q).
При работе центробежного насоса на трубопроводную систему возможны различные схемы его работы. Например, один насос может работать на один или два нагнетательных трубопровода, имеют место параллельного или последовательного соединения двух или более насосов работающих на один трубопровод. В соответствии с условиями индивидуального задания на курсовое проектирование необходимо рассмотреть предложенные схемы работы и произвести их анализ.