Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Решение. 1. Определим физические параметры перекачиваемой жидкости.






1. Определим физические параметры перекачиваемой жидкости.

а) Плотность ρ т = ρ oα (ТТ0) кг/м3 при Т = Т2 = 298° К.

для пропана ρ o пр =529, 7 кг/м3, α = 1, 354 кг/м3·град,

ρ пр т = 529, 7 - 1, 354·25 = 529, 7 -33, 8 = 495, 9 кг/м3;

для п -бутана ρ o б =601, 0 кг/м3, α = 1, 068 кг/м3·град,

ρ б т = 601, 0-1, 068·25 = 601-26, 7 = 574, 3 кг/м3;

для п -пентана ρ o п = 645, 5 кг/м3, α = 0, 9503 кг/м3·град,

ρ п т = 645, 5 -0, 9503·25 = 645, 5 - 23, 8 = 621, 7 кг/м3.

Плотность смеси

.

Так как концентрация упр, уб, уп в формуле массовая, а нам за­дана объемная, произведем пересчет

 

Таблица 8.1

Результаты расчетов

 

Компоненты Концен­трация объемная Плотность при Т = 293° К, кг/мЗ Масса компонентов, кг Концентрация массовая
Пропан 0, 65 501, 0 501× 0, 65 = 326, 5 326, 5: 531, 7=0, 607
п -Бутан 0, 30 579, 0 579× 0, 30 = 173, 9 173, 9: 531, 7=0, 334
п -Пентан 0, 05 626, 0 626× 0, 05 = 31, 3 31, 3: 531, 7=0, 059
  Итого: 531, 7 1, 00

.

б) Вязкость μ Т = Па∙ с при Т = Т2 = 298° К.

для пропана А = 0, 703 · 10-5, С = 777, 20,

μ пр т = 0, 703·10-5·2, 718 = 0, 703· 10-5·2, 7182, 61 = 9, 537·10-5 Па·с;

для н-бутана А = 1, 613 · 10-5, С = 689, 0,

μ пр т = 1, 613·10-5·2, 718 = 1, 613· 10-5·2, 7182, 31 = 16, 28·10-5 Па·с;

для n -пентана А = 2, 151 · 10-5, С = 700, 15,

μ пр т = 2, 151·10-5·2, 718 = 2, 151 · 10-5·2, 7182, 35 = 22, 53·10-5 Па·с.

Вязкость смеси lg μ см = упр lg μ пр + уб lg μ б + уп lg μ п.

Для упрощения вычислений укрупняем значение μ в 105 раз.

Тогда

lg = 0, 607 lg 9, 537 + 0, 334 lg 16, 28 + 0, 059 lg 22, 53 = 1, 0795.

= 12, 01 Па·с

или, принимая во внимание укрупнение,

=12, 01·10-5 Па·с.

в) Упругость паров при температуре Т =298 ° К по формуле

для пропана А = 9, 4367, В = 1048, 9, С =- 5, 61,

рпр =959200 Н/м2=0, 9529 МПа

для n -бутана А = 9, 11808, B = 1030, 34, С = — 22, 109,

рб = 241 800 н/м2 = 0, 2418 МПа;

для n -пентана А = 8, 99851, В = 1075, 82, С = —39, 791,

рп = 67 930 н/м2 = 0, 6793 бар = 0, 06793 МПа.

Упругость паров смеси

.

Так как zпр, zб, zп — мольная концентрация, делаем пересчет

Тогда рсм = 0, 678·0, 9529 + 0, 282·0, 2418 + 0, 04·0, 06793 = 0, 7071 МПа (абс.)

2. Задаемся средней скоростью движения жидкости в трубопро­воде

υ = 1, 5 м/сек.

3. Диаметр трубопровода

м3/с,

тогда

м.

Таблица 8.2

Результаты расчетов

 

Компо-ненты Концен­трация массовая Молеку­лярный вес Число молей Концентрация мольная
Пропан 0, 607   0, 607: 44 = 0, 0138 0, 0138: 0, 02038 = = 0, 678
п- Бутан 0, 334   0, 334: 58=0, 00576 0, 00576: 0, 02038 = = 0, 282
n -Пентан 0, 059   0, 059: 72=0, 00082 0, 00082: 0, 02038 = = 0, 040
  Итого 0, 02038 1, 000

 

4. Принимаем величину эквивалентной шерохова­тости kэ = 0, 5 мм. Тогда относительная шероховатость

а гладкость

5. Потеря напора по длине трубопровода

Коэффициент λ, исходя из условия движения жидкости в зоне, соответствующей шероховатому трению, определяем по формуле И.Никурадзе

Тогда

м.

Учитывая местные сопротивления

hобщ = 839, 1 м + 0, 015 ∙ 839, 1 = = 851, 7 м.

Перепад давления

Δ робщ = hобщ γ = hобщ Q g = 851, 7 · 536 · 9, 81 = 4 478 372 Н/м2 = =4, 478 МПа.

6. Принимая давление в конце трубопровода равным давлению насыщения при максимальной температуре (для нашего случая рабс = 0, 707 МПаили ризб = 0, 607 МПа), определяем ориентировочное давление р1 в начале трубопровода

р 1= 4, 478 + 0, 607 =5, 08 МПа.

7.Предельное число Re II

Кинематическая вязкость при Т = Т2 = 298° К

м2/с.

Зная, что вязкость воды ν = 1, 0 · 10-6 м2/сек, имеем:

Фактическое значение

Таким образом, движение будет осуществляться в режиме, соответ­ствующем зоне шероховатого трения.

8. Давление в опасной точке

Тогда

или, что, то же самое,

рв = 289, 03·536·9, 81 = 1, 519 МПа.

Давление в этой точке превышает упругость паров на (1, 519 0, 707) = 0, 812 МПа, что соответствует указанным выше условиям.

9. Для наблюдения условия по давлению в конце трубопровода принимаем

рдоп= 0, 12 МПа.

Тогда давление в конце трубопровода

р2 = 0, 607 + 0, 12 = 0, 827 МПа,

и соответственно в начале

р1 = 5, 08 + 0, 2 =5, 28 МПа.

Таким образом, в расчете определены все искомые величины.

 


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.01 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал