п-2-20.Ганиева.вентилятор.13. Контрольная работа по дисциплине Процессы и аппараты

Название	Контрольная работа по дисциплине Процессы и аппараты
Дата	25.02.2023
Размер	117.26 Kb.
Формат файла
Имя файла	п-2-20.Ганиева.вентилятор.13.docx
Тип	Контрольная работа #954806

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 4

1 Индивидуальное задание к расчёту вентилятора 5

2 Расчёт вентилятора 7

Заключение 12

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,

;

Скорость газа в адсорбере (без насадки).

м/с.

Приведенная скорость газа (с насадкой).

м/с;

_эм;

Критерий Рейнольдса для газа.

Коэффициент трения при ламинарном режиме.

м/с.

Потерянный напор в сухой насадке.

Па.

Потерянный напор в орошаемой насадке.

Па.

Определение потерь во всей цепи, Па;

Р_сумР₁Р₂Р_Р_цР_а ;

_сум Па.

Выбираем газодувку ТВ-25-1.1, имеющую следующие характеристики: Q = 0,833 м³/с; рgH = 10000 Па, n = 48,3 c^-1;  = 0,88 с мощностью

кВт

Заключение

В данной расчётно-графической работе были выполнены расчёты диаметров трубопровода, скорость потока и потери газа на разных участках цепи.

По результатам проведённых расчётов была выбрана газодувка ТВ-25-1.1
Список использованной литературы

1.Кацевкий, Г.Д. «Процессы и аппараты пищевых технологий», / Г.Д. Кавецкий, В.П. Касьяненко, М.: Колос С. 2008. – 591 с.

2.Самойлов, В.А. Технологическое оборудование: метод. Указания для самостоятельной работы студентов / В.А. Самойлов, В.Н. Невзоров, А.И. Ярум; Краснояр. гос. аграр. ун-т. – Красноярск, 2014. – 44 с.

3.Ченцова, Л.И. Процессы и аппараты пищевых производств: учебн. пособие / Л.И. Ченцова, В.Н. Тепляшин, В.Н. Невзоров. – Красноярск: Изд-во КрасГау, 2012. – 111с.

4.Павлов, К.Ф. «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии», / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков; 11-ое изд., стереотихнол. М.: ООО «Русмедиа» Комсальт, 2004. – 576 с.