Расчёт максимальной высоты всасывания
Давление паров сероуглерода при температуре в трубопроводе:
p_нк := linterp(tpнк, pнк, t) = 366.05 Па
(найдены с помощью функции линейной интерполяции по справочным данным зависимости плотностей компонентов от температуры; корректней было бы сделать линейную интерполяцию не по зависимости p=f(t), а по зависимости ln(p)=f(1/T) ).
Давление паров фенола при температуре в трубопроводе
p_вк := linterp(tpнк, pнк, t) = 234,25 Па
Давление паров над смесью при температуре в трубопроводе:
pнас := p_нк⋅x + p_вк⋅(1 − x) = 366,05∙ 0.22 +234,25 ∙ 0.78 = 269,8 Па
(корректней было бы использовать для расчёта не состав жидкой смеси, а состав паров, найденный по Т-x,y диаграмме, построенной для соответствующего пониженного давления, однако при низких давлениях диаграмма сужается и состав пара становится близким к составу жидкости).
Число оборотов насоса: n := 2900 об/мин
Запас на кавитацию: hкав := 0.00125 ∙ 
=
= 0.00125 ∙ 
= 2,81 м
Максимальная высота всасывания:
Hmax := 
− hп1 − hкав = 4,2 м
Литература
1. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. Издание второе, дополненное и переработанное. М. Наука. 1972.
2. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов. Л. Химия. 1987.
3. Справочник химика. Второе издание, переработанное и дополненное. Том
1. М.-Л. Химия. 1966.
4. Бобылев Физические свойства наиболее известных химических веществ
5. Коган В. Б., Фридман В. М., Кафаров В. В. Равновесие между жидкостью и паром (справочное пособие). М.-Л. Наука. 1966.
6. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Справочное пособие. Л. Химия. 1977.
7. Мягков Л. В. Сборник заданий по процессам и аппаратам химической технологии. Гидромеханические процессы и аппараты. М. МХТИ. 1981.
Приложение
| Сводная таблица физических свойств |
|
| Вариант | 244 | ||||||||
|
|
|
|
|
| ||||||||
| Низкокипящий компонент: | Сероуглерод | MНК = | 76,143 | кг/кмоль |
| |||||||
| Высококипящий компонет: | Ацетон | MВК = | 58,08 | кг/кмоль |
| |||||||
| Молярная доля НК x = | 0,22 | кмоль/кмоль | Массовая доля НК | 0,27 | кмоль/кмоль | |||||||
|
|
|
|
|
| ||||||||
|
| t = | 25 | °C |
| tTO = | 34,08 | °C | |||||
|
| НК | ВК | Смесь | НК | ВК | Смесь | ||||||
| Плотность ρ, кг/м3 | 1255,8 | 784,65 | 873 | 685.6 | 773,8 | 861,5 | ||||||
| Вязкость µ, мПа·с | 0,353 | 0.3105 | 0.320 | 0,1915 | 0,286 | 0,295 | ||||||
| Давление паров p, Па | 366,05 | 234,25 | 269,8 | 509,4 | 339,9 | 385,4 | ||||||
| Сводная результатов расчёта |
| Вариант | 244 | |||||||||
|
|
|
|
| |||||||||
| Наименование величины | Обознач. | Единица изм. | Значение | |||||||||
|
| Плотность смеси | ρ1 | кг/м3 | 873 | ||||||||
| Вязкость смеси | µ1 | мПа·с | 0.320 | |||||||||
| Объёмный расход | V1 | л/с | 0,0127 | |||||||||
| Скорость | w1 | м/с | 1,683 | |||||||||
| Критерий Рейнольдса | Re1 |
| 449960 | |||||||||
| Коэфф. гидравлического трения (коэф. Дарси) | λ1 |
| 0.024 | |||||||||
| Сумма коэффициентов местных сопротивлений | Σξмс1 |
| 1,46 | |||||||||
| Суммарные потери напора | h 1 | м | 0.59 | |||||||||
|
| Скорость | w2 | м/с | 2.464 | ||||||||
| Критерий Рейнольдса | Re2 |
| 536481,8 | |||||||||
| Коэфф. гидравлического трения (коэф. Дарси) | λ2 |
| 0.0252 | |||||||||
| Сумма коэффициентов местных сопротивлений | Σξмс2 |
| 22,08 | |||||||||
| Суммарные потери напора | h2 | м | 12,8 | |||||||||
|
| Плотность смеси | ρТО | кг/м3 | 861,5 | ||||||||
| Вязкость смеси | µТО | мПа·с | 0.295 | |||||||||
| Объёмный расход | VТО | л/с | 0.01286 | |||||||||
| Скорость | wТО | м/с | 0.3627 | |||||||||
| Критерий Рейнольдса | ReТО |
| 22243 | |||||||||
| Коэфф. гидравлического трения (коэф. Дарси) | λТО |
| 0.04043 | |||||||||
| Сумма коэффициентов местных сопротивлений | ΣξмсТО |
| 18,5 | |||||||||
| Суммарные потери напора | hТО | м | 0.44 | |||||||||
|
| Потери напора в сети | hп | м | 13,8 | ||||||||
| Напор сети | Hс | м | 18,9 | |||||||||
| Марка насоса | М.Н. | Х 45/21 |
| |||||||||
| Напор насоса при данной в условии производительности | H | м | 20,63 | |||||||||
| Мощность насоса при данной в условии производительности | N | Вт | 4,0345 | |||||||||
| КПД насоса при данной в условии производительности | η | % | 63,438 | |||||||||
| Производительность в рабочей точке | Vрт | м3/с | 13,6 | |||||||||
| Напор в рабочей точке | Hрт | м | 19,9 | |||||||||
| Запас на кавитацию | hкав | м | 2,81 | |||||||||
| Давление насыщенных паров смеси | pнас | Па | 35950,85 | |||||||||
| Максимальная (допустимая) высота всасывания | Hвс | м | 4,2 | |||||||||
