Химическая технология, ч. 1. - Гончаров А.И
Скачать (прямая ссылка):
яке дорівнює 2. Дальше зростання числа псевдозрідження призводить до прориву газу крізь шар, киплячий шар переходить у режим «поршневого псевдозрідження» і рівномірність фазового контакту порушується.
При використанні полідисперсних сумішей необхідно визначити максимально допустиме число полідисперсності — граничне співвідношення у суміші розмірів найбільших і найменших часточок, вище за яке маленькі часточки виноситимуться з шару перш, ніж великі перейдуть у псевдозріджений стан.
§ 2. ПРИНЦИПИ ДІЇ TA ВИКОРИСТАННЯ В ХІМІЧНІЙ ТЕХНОЛОГІЇ НАСОСІВ, КОМПРЕСОРІВ І ВЕНТИЛЯТОРІВ
Насоси. З більш вищого рівня на нижчий рідина переміщується самопливом. При переміщенні рідини по горизонтальних трубопроводах з низького рівня на високий застосовують насоси, або стиснутий газ (повітря) — газліфт і монтсжю. _
Насоси — це гідравлічні машини, які перетворюють механічну енергію двигуна на енергію рухомої рідини^гіідвищуючи її тиск.
Відрізняють насоси двох типів: ЁинамТчш} й об'ємні.,В динаміч-них насосах рідина переміщується внаслідок дії сил на незамкнений об'єм рідини, який безперервно сполучається з входом у насос і виходом з нього. В об'ємних насосах рідина переміщується (витискується) при періодичній_^шнТ~замкненого об'єму рідини, який періодично сполучається з входом у насос і виходом з нього.
Динамічні насоси за характеристикою сил, що діють на рідину, поділяються на лопатеві і насоси тертя. Лопатеві насоси, в свою чергу, поділяються на"вТдцентро.в1 й осьові. У відцентрових насосах рідина рухається через робБчеколесо від центру до периферії, а в осьових — у напрямі осі колеса.
Насоси тертя — це динамічні насоси, в яких рідина переміщується під дією сил тертя. До насосів тертя належать, зокрема, струминні і вихрові насоси.
Поршневі, плунжерні, діафрагмові, шестеренчасті, пластинчасті і гвинтові насоси належать до об'ємних насосів.
Основними параметрами будь-якого типу насоса є продуктивність, напір та потужність. Пролуктившсть Q (м3/с) визначається об'ємом рідини, що подається насосом у~трубопровід за одиницю часу."TTaшр (м) характеризує питому енергію, яку надає насос одиниці маси рідини, що перекачується. Цю одиницю визначають за допомогою рівняння Бернуллі (77). Корисна дотужнісіь, ;У„, яка витрачається насосом на надання рідині енергії, дорівнює добутку питомої енергії H на вагову витрату рідини yQ:
NK = yQH = pgQH. (88)
Потужність на валу vVB більша за корисну потужність у зв'язку з втратами енергії в насосі, які враховуються коефіцієнтом корисної дії (к.к.д.) насосу цн:
Коефіцієнт корисної дії іін характе- 2_ ризує досконалість конструкції та економічність експлуатації насоса. В середньому він дорівнює для відцентрових насосів 0,6—0,7, для поршневих — 0,8—0,9 і для більш удосконалених — 0,93—0,95.
Напір насоса визначається рівнянням ґ_ Бернуллі (77). Його можна розрахувати, користуючись рис. 24.
Рм + Рв (90) ,
?
H = h +
Pg
Рис. 24. Схема насосної установки:
/ — приймальна місткість; 2 — напірна місткість; З — насос; M — манометр; В — вакуумметр.
де h — відстань по вертикалі між рівнями розміщення манометра M і вакуумметра; рм—покази манометра; рв— покази вакуумметра. Таким чином, напір діючого насоса визначаємо як суму показів манометра і вакуумметра (виражених в метрах стовпа перекачуваної рідини) і відстані по вертикалі між точками розміщення цих приладів. Висота всмоктування рідини визначається різницею тисків, в приймальній місткості P0 і на вході в насос рвс (тиск всмоктування) або
різницею напорів — —¦, і може бути обчислена теж за допомогою
рівняння Бернуллі
PS
Po
Рвс
Pg
+ K
(91)
Pg \Pg 2g
Отже, висота всмоктування насоса збільшується із зростанням тиску р0 в приймальній місткості і зменшується із збільшенням тиску рвс, швидкості рідини <»вс і втрат напору Авс у всмоктуючому трубопроводі.
На висоту всмоктування впливає явище кавітації. Виникає кавітація внаслідок високих швидкостей обертання робочих колес відцентрових насосів та під час перекачування гарячих рідин, коли пара швидко конденсується. Рідина, що утворюється, заповнює місця, де була пара, це явище супроводиться ударами, шумом і вібрацією насоса. Кавітація призводить до швидкого руйнування насоса. При кавітації продуктивність і напір насоса різко знижуються.
Практична висота, на яку може засмоктуватись вода при перекачуванні:
Температура, °С 10
Висотавсмокту^н^я^ 6
Відцентрові насоси. У відцентрових насосах всмоктування та нагнітання рідини відбуваються безперервно і рівномірно під дією відцентрової сили, що виникає при обертанні робочого колеса з лопатями, розміщеного в спіралеподібному корпусі. В одноступеневому відцентровому насосі (рис. 25) рідина з всмоктуючої ті>уйй__/ надходить вздовж осі робочого колеса 2 в корпус З, потрапляє на
20 5
ЗО 4
40 З
50 2
60 1
65 0
Рис. 25. Схема відцентрового Рис. 26. Схема горизонтального поршневого насоса. насоса простої дії.
лопаті 4 і набуває обертового руху. Відцентрова сила відкидає рідину в канал між корпусом і робочим колесем, в якому швидкість рідини зменшується до швидкості в нагнітальному трубопроводі 5. При цьому, відповідно до рівняння Бернуллі (77), відбувається перетворення кінетичда^.§іі?рхП^зтоку рідини в статичний напір, що забезпечує підвищення тиску рідини. На вході в колесо створюється розрідження, і рідина з місткості безперервно надходить у насос. Напір одноступеневих відцентрових насосів не перевищує 50 м.
