V.1. Tính toán bơm
Chọn bơm ly tâm để vận chuyển chất lỏng vào tháp vì bơm li tâm được sử dụng rộng rãi bởi cấu tạo đơn giản gọn nhẹ, dễ vận hành, năng suất lớn, áp suất tương đối nhỏ.
V.1.1. Áp suất toàn phần do bơm tạo ra
Chọn đường kính ống dẫn d = 80 (mm). Tốc độ lưu thể trung bình trong ống.
Ta có công thức : ,
Trong đó :
F = 96591,65 kg/h : Lượng hỗn hợp đầu (kg/s). d: Đường kính ống (m).
: Khối lượng riêng của dung dịch đầu. (kg/m3) Khối lượng riêng trung bình của nước ban đầu :
Vậy :
Áp suất toàn phần do bơm tạo ra theo công thức :
Trong đó :
Áp suất dư của mặc chất lỏng trong không gian đẩy và hút (N/m2). Khối lượng riêng của chất lỏng cần bơm (kh/m3).
g : Gia tốc trọng trường (m/s2).
Vì thùng cao vị và thùng chứa hổn hợp đầu hở nên:
.
H0 : Chiều cao của chất lỏng (m).
hm : Áp suất tiêu tốn để thắng toàn bộ trở lực trên đường ống hút và đẩy (kể cả trở lực cục bộ, khi chất lỏng ra khỏi ống đẩy) (m).
>> Xác định hm :
Trong đó:
Với:
Áp suất cần thiết để đẩy chất lỏng ra khỏi ống dẫn (N/m2).
Áp suất để khắc phục dòng trở lực ma sát khi khi dòng chảy ổn định trong ống thẳng (N/m2).
Áp suất cần thiết để khắc phục trở lực cục bộ (N/m2). Áp suất cần thiết để khắc phục trở lực trong thiết bị (N/m2).
Tính theo công thức : Tính Với : L: Chiều dài ống dẫn, chọn L = 25 (m). dtd: Đường kính ống dẫn (m). Với: Bề dày ống dẫn (m).
Hệ số trở lực ma sát được tính theo công thức:
Trong đó :
Độ nhám tương đối. : Độ nhám tuyệt đối. Chọn
Với :
Độ nhớt hỗn hợp dung dịch ở nhiệt độ ban đầu.
(do thành phần của nước chiếm 98,8% hỗn hợp). Ta có :
Vậy (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Vậy
>> Tính
Hệ số trở lực của toàn bộ đoạn ống gồm: Theo: (phụ lục 3-4,trang 236, [7])
van = 5; trục khuyển 900 = 2; trục khuyển 450 = 0,6 vào ống = 0,5 (do cửa có sắc cạnh).
ra ống = 1,1 Vậy
Vậy ta có tổng trở lực Nên Ta có: Mà ta có: Nên: hm: Tồn áp từ bồn chứa đến tháp
Vậy chiều cao năng chất lỏng:
Ta được áp suất toàn phần do bơm tạo ra : H = H0 + hm = 26,12+13,37 = 40,94 (m).
V.1.2. Công thức tính công suất bơm
Trong đó:
Q: Lưu lượng dòng lỏng (m3/s). Q = 1500 m3/h = 0,4166 m3/s H = 40,94 mH2O
: Khối lượng riêng của nước (kg/m3). : Hiệu suất của bơm:
(Tr153[8]) Với : Hiệu suất thể tích
: Hiệu suất thủy lực : Hiệu suất cơ khí.
Theo bảng ([1]-bảng I.32, trang 439).
Vậy
Từ đó, ta có: Ntt=
Với hệ số an toàn công suất.
Theo [7, bảng 1-1,6] ta chọn = 1.4 Vậy công suất thực của bơm là :
Nthực= 1,4.2,13=2,98 (kW). Chọn Nthực=3 kW
Công suất động cơ điện :
Trog đó:
N: Công suất bơm (kW). : Hiệu suất truyền động =1.
: Hiệu suất động cơ điện =0,8.
(thường chọn tính toán).
Vậy:
Chọn . Ở đây .