w
= 2,9 м/с.
Расход жидкости (при полностью открытом кране)!
V
=
w f
= 2,9*0,785-0,052 в 0,0057
м3/с =
20,5 м8/ч.
П роверим значение Я. Имеем!
wdp
2,9-0,05.1200
Re
87000.
ji
2-10'3
По рис. 1.5 д л я R e = 87 000 и
die
= 840 находим
%
= 0,022,
что совпадает с принятым значением.
Пример 1.29. М инеральное масло в количестве 40 м3/ч перека
чивается по трубопроводу диаметром 108Х 4 мм в бак, помещен
ный на высоте 20 м. Д ли н а горизонтального участка трубопро
вода 430 м.
Вычислить необходимую мощность насоса, если п ерекачка
производится.' а) при 15 °С и б) при 50 еС. При эти х тем пературах
относительная плотность масла составляет 0,96 и 0,89, динамиче
ский коэффициент вязкости 3,43 и 0,187 П а*с, соответственно.
Экономично ли подогревать до 50 °С масло перед перекачкой,
если 1 кВ т-ч электроэнергии стоит 4 коп ., а 1 т греющего (от
бросного) пара
(рабо
= 0 , 1
МПа) 2
руб. и если общий
к.
п . д.
насосной установки равен 0,5?
Р е ш е н и е . Скорость масла!
Ш в 0 ,7 8 5 -0 ,1а *3600 “
1
, ш
м /с*
К ритерий Рейнольдса:
при 15 °С
Следовательно, в обоих случ аях имеет место ламинарный ре
жим.
Потерю давления на трение определяем по формуле (1.39)з
при 15 ИС
Д р Тр = 3 2
(4 3 0 + 20) М 1 4 -3 ,43 = ? ош ооо П а, или 71,5 кгс/сма;
при 50 °С
Дртр = 7 010 000
= 383 000 Па, или 3,9 кгс/сма.
З а тр ата давления на подъем жидкости
[формула (1.34) h
при 15 °С
ДРпод = 20*960*9,81 = 1 8 8 4 0 0 Па, или 1,92 кгс/см2;
при 50 °С
ДРпод — 20-890-9,81 = 174 600 Па, яли 1,78 кгс/сма.
З а т р а т а давлен ия на создание скорости [формула (1.35)]:
ДрСк = 960-1,4142/2 = 960 Па.
Этой величиной в данном случае пренебрежем так ж е, как
и потерей давления на преодоление местных сопротивлений.
Тогда необходимая мощность по формуле (1.33):
при 15 °С
при 50 СС
40(7 0100004-188400) __
3600-1000*0,5
- А о и к ь т ,
4 0 (3 8 3 0 0 0 + 174 600) _
3600-1000*0,5
Следовательно, при перекачке холодного масла требуется до
полнительный расход мощности 160 — 12,3 = 147,7 кВ т. В усло
ви ях задачи стоимость дополнительной электроэнергии на пере
кач к у составит: 147,7*0,04 = 5,9 руб./ч
Р асход теплоты на подогрев масла от 15 до 50 °С при удельной
теплоемкости масла
с
= 1 ,6 8 -Ю3 Д ж /(к г-К ):
Q
= 4 0 . 9 6 0 . 1 , 6 8 ^ ( 5 0 - 1 5 ) = ^
Вт_
У дельная теплота конденсации отбросного пара
(рабс =
= 0,1 М Па)
г
= 2 2 6 0 - 1 03 Д ж /к г.
Р асход пара на подогрев масла:
D = f
=
1
Р Г Ш Г -
кг/с * . ШОО к г/,.
Стоимость 1 т пара 2 руб. Следовательно, предварительный
подогрев масла при данной стоимости пара и электроэнергии без
условно выгоден.
Пример 1.30. Вывести обобщенную расчетную формулу для
коэффициента трения в труб ах по следующим экспериментальным
данным.
Ж и д к о с т ь
W ,
и/с
w \
(
м/с
)
Д
Р
По
1
ДР 1
A w *
1
Жидкость
W,
м/с
( М / С ) 5
ДР»
Пч
,
_ Др
Л и »
Нефть
0,85
0,723
738
0,0522
1
Вода
0,11
0,0121
105
0,0433
1,21
1,46
1300
0,0458
0,16
0,0256
201
0,0392
1,54
2,37
2060
0,0445 I
0,22
0,0484
238
0,0348
1,91
3,65
3020
0,0424 А
0,26
0,0676
455
0,0337
2,32
5,38
4050
0,0386
1. При перекачке нефти относительной плотности 0 ,9 по сталь
ному трубопроводу с внутренним диаметром 300 мм на прямом
участке длиной 13 м были получены следующие величины потери
давления в зависимости от скорости нефти:
Скорость, м/с
. . . 0,85 1,21
1,54
1,91 2,32
Потеря давления, Па . .
. 738
1300 2060 3020 4050
2. Аналогичные экспериментальные данны е д л я воды при пере
качивании ее по прямому стальному трубопроводу с внутренним
диаметром 60 мм, длиной 24
m i
Скорость, м/с
. .
. 0,11
0,16
0,22
0,26
Потеря давления, Па . » . 105
201
238
455
Р е ш е н и е . Вычислим значения коэффициентов трения
Do'stlaringiz bilan baham: |