Файл: Контрольная работа по дисциплине Процессы и аппараты.docx

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Департамент научно-технологической политики и образования

Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение

высшего образования

«Красноярский государственный аграрный университет»
Институт пищевых производств
Кафедра «Технология оборудование бродильных и пищевых производств»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине «Процессы и аппараты»

На тему «Расчет вентилятора»
02. П42.006. ПЗ

Выполнила:

студентка гр. П-2-20о Ганиева А.А_________
Проверил:

к.т.н.,доцент Тепляшин В. Н._________

Красноярск 2022

Реферат

Пояснительная записка состоит из 13 страниц машинописного текста, 2 рисунка, 2 таблицы, 12 формул и 4 литературных источников.
ВЕНТИЛЯТОР, РАСЧЕТ ВЕНТИЛЯТОРА, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАМЕТРА ТРУБОПРОВОДА, МОЩНОСТЬ, ПОДБОР
Объектом исследования является стальной трубопровод и центробежный вентилятор, обеспечивающий данный расход газа.

Цель работы – рассчитать и подобрать оптимальный диаметр стального трубопровода и центробежный вентилятор, обеспечивающий заданный расход газа.

На трубопроводе имеются нормальная диафрагма с модулем 2,0, 4 задвижек и 18 плавных поворотов на 90° с R₀/d=4. Теплообменник кожухотрубчатый с трубами 25х2 мм и длинной 6, диаметр кожуха 800 и внутренний диаметр штурцетов259.

В результате проведенного расчета подобран трубопровод диаметром 377х10мм и центробежный вентилятор марки ТВ-650-1.06 имеющий следующие характеристики Q = 5,86 м³/с, = 6000 Па, N=48,3 с^-1, ή_н = 0,68,ή_ДВ= - мощностью 9,30 кВт.

Содержание

Введение

Вентиляторами называю компрессорные машины, применяемые для перемещения больших количеств различных газов при избыточном давлении не более 15000 Па.

По конструкции вентиляторы делятся на центробежные и осевые.

---

По развиваемому давлению вентиляторы подразделяются на группы: низкого давления - до 1000 Па, среднего - от 1000 до 3000 Па и высокого - от 3000 до 15000 Па.

Центробежные вентиляторы применяются для подачи газа при среднем и высоком давлениях, реже - при низких давлениях.

Осевые вентиляторы обычно служат для перемещения больших масс газа при низких давлениях.

1 Индивидуальное задание к расчёту вентилятора

Газ с температурой t₀ выходит из реактора, работающего под разрежением ΔР по отношению к атмосферному давлению, проходит очистку от пыли в циклоне и затем поступает в адсорбер с неподвижным слоем моносферических частиц адсорбента.

Расход газа G, кг/с. Перед адсорбером газ охлаждается в кожухотрубчатом теплообменнике до температуры t₁, имеющем следующие характеристики: диаметр кожуха D_k, длина труб l, диаметр штуцеров d_ш, диаметр труб d_тр = 25х2 мм. Диаметр адсорбера D, высота слоя адсорбента H, диаметр частиц адсорбента d.

Рисунок 1.2 - Схема установки:

P- реактор; Ц – циклон; T – теплообменник; Ад- aдсорбер;

B – вентилятор; З – задвижки; Д – диафрагма.

Гидравлическая сеть имеет нормальную диафрагму с модулем m, n₁ задвижек, n₂ плавных поворотов на 90° (R_о/d_тр = 4). Общая длина трубопровода L. На выходе из сети давление атмосферное. Подобрать оптимальный диаметр стального трубопровода и вентилятор, обеспечивающий заданный расход газа.

Диаметр трубопровода выбирается для участка гидравлической сети наибольшей длины l₁ от реактора до теплообменника. Газ может подаваться в трубное пространство одноходового теплообменника или в межтрубное пространство без перегородок.

Исходные данные для расчета вентилятора предоставлены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Исходные данные для расчета вентилятора

Очищаемый газ	G, кг/с	D, м	H, м	t0,0C	t1,0C	L, м	L, м	D, мм	m				, мм	L, м	, мм
Воздух	0,8	1,4	2,5	200	35	350	220	6	0,3	5	12	500	400	9	147

---

2 Расчёт вентилятора

Определить значение плотности и гидравлической вязкости:

= ∙ ; (2.1)

где – атмосферное давление, Па;

T – температура, К;

Т = 273+ ;

М – молярная масса газа.

= ∙ = 1,1кг/ ;

= ∙ = 1,7кг/ ;

= = = 1,4кг/ ;

; (2.2)

где – вязкость газа при 0 ⁰С;

С – постоянная, равная 198.

= 2,1 ;

= 1,5 ;

= = 1,8 ;

Определение диаметра трубопровода для участка гидравлической сети от реактора до теплообменника, исходя из уравнения массового расхода:

---

, ; (2.3)

; (2.4)

где Q– объемный расход, ;

G–массовый расход, кг/с;

p – плотность газа, кг/ ;

w – средняя скорость потока, принимаем 15 м/с;

d –диаметр трубопровода, м.

= 0,18 м.

Определение стандартного размера трубопровода. Принимаем стандартный диаметр трубопровода по таблице В3, равный 426 11 и уточняем скорость:

; (2.5)

= 13,7 м

Определение гидравлического сопротивления трубопровода для участка гидравлической сети от реактора до теплообменника:

;(2.6)

где - коэффициент местного сопротивления;

λ – коэффициент трения λ=f(Re; d/e);

е – шероховатость, мм, принимаем 0,2;

d – диаметр трубопровода, м;

Re – критерий Рейнольдса;

; (2.7)

где w – скорость, м\с.

-режим турбулентный;

= 0,194/0,2=970;

λ=0,021;

₁= Па;

для участка гидравлической сети от теплообменника до конца

;
- режим турбулентный;;

= 194/0,2=970;

λ=0,021;

₂= Па;

Определение гидравлического сопротивления аппаратов.

Теплообменника

---

=λ ; (2.8)

где λ – коэффициент трения λ=f(Re; d/e);

е – шероховатость 0,2 мм;

d – диаметр трубопровода, м;

l – длина трубопровода, м;

p – плотность, кг/ ;

w - скорость потока, м/с.

Находим скорость потока исходя из уравнения расхода

м/с;

;

= 21/0,2=105;

λ=0,037;

= Па.

-циклона

_цикл ;

_цикл = ;

_цикл= Па.
-адсорбера, сопротивление сухой насадки, Па.

=λ ; (2.9)

Скорость газа в адсорбере.

; (2.10)

Эквивалентный диаметр насадки.

; (2.11)

где Vсв – свободный объем насадки, / ;

δ – удельная поверхность насадки, / .

; (2.12)

где Н – высота слоя насадки, м;

w – скорость газа в свободном сечении, м/с;

Vсв – свободный объем, /

---