2.3. Выбор насоса

При выборе насоса необходимо соблюдать следующие условия:

- напор при нулевой производительности должен быть больше, чем геометрическая высота подъема жидкости в сети;

- рабочая точка должна лежать в области максимальных к.п.д.;

- рабочая точка должна лежать на нисходящей ветви графика Н = f(V_c).

Наиболее близкий по параметрам к расчетному насосу в каталоге является центробежный насос 4КМ-12 производительностью 40 м³/ч и напором 39,4 м. Характеристика такого насоса с диаметром ротора 174 мм также приведена на рисунке 2 (линия 2). Расположение рабочей точки (4) относительно расчетной точки (3), показывает, что насос может преодолеть гидравлические сопротивления сети и подавать в неё заданную смесь.

2.4. Вывод

К установке предлагается центробежный насос 4КМ-12 с диаметром ротора 174 мм, который обеспечит перекачивание 34,66 м³/ч смеси толуола с п-ксилолом, нагретой до 111 ⁰С по трубопроводу из хранилища в теплообменник.

Список литературы

1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу про­цессов и аппаратов. Л.: Химия, 1987, 576 с.

2. Мастрюков Б.С. Теплотехнические расчеты промышленных печей. Издательство. М.: «Металлургия», 1972, 360 с .

3. Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. – М.: Энергия, 1980. – 424 с., ил.

Приложение

Таблица 1 - Плотность жидких веществ зависимости от температуры

Вещество	Плотность, кг/м^3
	0 ^0С	20 ^0С	40 ^0С	60 ^0С	80 ^0С	100 ^0С	120 ^0С
Ацетон	813	791	768	746	719	693	665
Бензол	900	879	858	836	815	793	769
Бутанол	824	810	795	781	766	751	735
Изопропиловый спирт	801	785	768	752	735	718	700
м-Ксилол	882	865	847	831	817	803	790
Метанол	810	792	774	756	736	714	--
Пропанол	819	804	788	770	752	733	711
Толуол	884	866	847	828	808	788	766
Уксусная кислота	1072	1058	1042	1026	1010	994	978
Этанол	806	789	772	764	735	716	693

Таблица 2 – Динамическая вязкость жидких веществ в зависимости от температуры

Вещество	Динамический коэффициент вязкости, мПа*с
	0 ^0С	20 ^0С	40 ^0С	60 ^0С	80 ^0С	100 ^0С	120 ^0С
Ацетон	0,395	0,322	0,268	0,23	0,2	0,17	0,15
Бензол	0,91	0,65	0,492	0,39	0,316	0261	0,219
Бутанол	5,19	2,95	1,78	1,14	0,76	0,54	0,38
Изопропиловый спирт	4,6	2,39	1,33	0,8	0,52	0,38	0,29
м-Ксилол	0,76	0,6	0,48	0,39	0,31	0,27	0,23
Метанол	0,817	0,584	0,45	0,351	0,29	0,24	0,21
Пропанол	3,45	2,25	1,47	0,9	0,65	0,47	0,32
Толуол	0,768	0,586	0,466	0,381	0,319	0,271	0,231
Уксусная кислота	--	2,21	1,35	0,92	0,65	0,5	0,4
Этанол	1,78	1,19	0,825	0,591	0,435	0,326	0,248

Таблица 3 – Физические константы жидких веществ

Вещество	ММ	ТВ	ТС	РС	А	В	С
Ацетон	58,08	329,4	508,1	46,4	16,651	2940,46	-35,93
Бензол	78,11	353,3	562,1	48,3	15,901	2788,51	-52,36
Бутанол	74,12	390,9	562,9	43,6	17,216	3137,02	-94,43
Изопропиловый спирт	60,1	355,4	508,3	47,0	18,693	3640,2	-53,54
м-Ксилол	106,2	412,3	617,0	35,0	16,139	3366,99	-58,04
Метанол	32,04	337,8	512,6	79,9	18,588	3626,55	-34,29
Пропанол	60,1	370,4	536,7	51,0	17,544	3166,38	-80,15
Толуол	92,14	383,8	591,7	40,6	16,014	3096,52	-53,67
Уксусная кислота	60,05	391,1	594,4	57,1	16,808	3405,57	-56,34
Этанол	46,07	351,5	516,2	63,0	18,912	3803,98	-41,68

ММ – молекулярная масса, кг/кмоль; ТВ – температура кипения, К;

ТС – критическая температура, К; РС – критическое давление, атм;

А, В, С - коэффициенты уравнения Антуана ln P = A – B/(T + C).

Таблица 4 – Теплоёмкости жидких веществ в зависимости от температуры

Вещество	Теплоёмкость, Дж/кг*К
	0 ^0С	20 ^0С	40 ^0С	60 ^0С	80 ^0С	100 ^0С
Ацетон	2135,37	2219,11	2281,92	2344,72	2386,59	2491,27
Бензол	1570,13	1674,8	1758,54	1821,35	1926,02	2009,76
Бутанол	2051,63	2281,92	2533,14	2805,29	3056,51	3307,73
Изопропиловый спирт	2281,92	2595,94	2930,9	--	--	--
м-Ксилол	1611,99	1695,74	1779,48	1884,15	1967,89	2072,57
Метанол	2365,66	2491,27	2595,94	2700,62	2826,23	2930,9
Пропанол	2177,24	2365,66	2595,94	2805,29	3014,64	3223,99
Толуол	1549,19	1632,93	1716,97	1779,48	1842,28	1884,15
Уксусная кислота	1926,02	2009,76	2093,5	2177,24	2260,98	2344,72
Этанол	2344,72	2554,07	2763,42	3014,64	3223,99	3454,28

Таблица 5 – Теплопроводности жидких веществ в зависимости от температуры

Вещество	Теплопроводность, Вт/м*К
	0 ^0С	20 ^0С	40 ^0С	60 ^0С	80 ^0С	100 ^0С
Ацетон	0,1768	0,1745	0,1651	0,1605	0,1570	0,1512
Бензол	0,1570	0,1512	0,1430	0,1384	0,1291	0,1256
Бутанол	0,1605	0,1570	0,1535	0,1489	--	--
Изопропиловый спирт	0,1570	0,1535	0,1512	0,1454	0,1407	--
м-Ксилол	0,1361	0,1326	0,1279	0,1244	0,1210	--
Метанол	0,2140	0,2117	0,2093	0,2059	0,2024	--
Пропанол	0,1757	0,1726	0,1694	0,1663	0,1632	--
Толуол	0,1442	0,1396	0,1349	0,1279	0,1221	0,1175
Уксусная кислота	0,1779	0,1745	0,1698	0,1651	--	--
Этанол	0,1861	0,1826	0,1779	0,1733	--	--

Таблица 6 – Коэффициент объёмного расширения жидких веществ зависимости от температуры

Вещество	β*10^3
	0 ^0С	20 ^0С	40 ^0С	60 ^0С	80 ^0С	100 ^0С	120 ^0С
Ацетон	1,35	1,43	1,52	1,62	1,88	2,00	2,12
Бензол	1,18	1,22	1,26	1,30	1,37	1,43	1,67
Бутанол	0,85	0,88	0,91	0,94	0,98	1,03	1,09
Изопропиловый спирт	1,01	1,05	1,08	1,12	1,16	1,20	1,27
м-Ксилол	0,98	1,01	1,05	1,12	1,18	1,27	1,38
Метанол	1,14	1,19	1,27	1,30	1,42	1,61	1,81
Пропанол	1,04	1,08	1,11	1,15	1,19	1,23	1,29
Толуол	1,04	1,07	1,11	1,17	1,24	1,33	1,44
Уксусная кислота	1,05	1,07	1,11	1,14	1,18	1,23	1,30
Этанол	1,05	1,08	1,13	1,22	1,33	1,44	1,87

Таблица 7 – Физические свойства воды (на линии насыщения)

t, ^0С	ρ, кг/м^3	I,кДж/кг	С, кДж/кг*К	λ, Вт/м*К	μ*10^3, Па*с	ν*10^6, м^2/с	β*10^4
0	1000	0	4,23	0,551	1,79	1,79	-0,63
10	1000	41,9	4,19	0,575	1,31	1,31	0,70
20	998	83,8	4,19	0,599	1,00	1,01	1,82
30	996	126	4,18	0,618	0,804	0,81	3,21
40	992	168	4,18	0,634	0,657	0,66	3,87
50	988	210	4,18	0,648	0,549	0,556	4,49
60	983	251	4,18	0,659	0,470	0,478	5,11
70	978	293	4,19	0,668	0,406	0,415	5,70
80	972	335	4,19	0,675	0,355	0,365	6,32
90	965	377	4,19	0,680	0,315	0,326	6,95
100	958	419	4,23	0,683	0,282	0,295	7,50

Таблица 8 – Термодинамические свойства воды и водяного пара

Р, кПа	ts, ^0С	Iп,кДж/кг	Iк, кДж/кг	vп, м^3/кг	С, кДж/кг*К	λ*10^3, Вт/м*К	μ*10^6, Па*с
280	131	2722,3	551,4	0,6464	1,9912	27,37	13,448
300	134	2725,5	561,4	0,6059	1,9888	27,58	13,562
320	136	2728,4	570,9	0,5703	1,9872	27,72	13,638
340	138	2731,2	579,9	0,5387	1,9856	27,86	13,714
360	140	2733,8	588,5	0,5106	1,9840	28,00	13,790
380	142	2736,2	596,8	0,4853	1,9830	28,18	13,868
400	144	2738,5	604,7	0,4624	1,9820	28,36	13,946
420	145	2740,7	612,3	0,4417	1,9815	28,45	13,985
440	147	2742,8	619,6	0,4228	1,9805	28,63	14,063
460	149	2744,8	626,7	0,4054	1,9795	28,81	14,141
480	150	2746,7	633,5	0,3895	1,9790	28,90	14,180
500	152	2748,5	640,1	0,3748	2,0406	29,56	14,226
550	155	2752,7	655,8	0,3426	2,1330	30,55	14,295
600	159	2756,4	670,4	0,3156	2,2562	31,87	14,387
650	162	2759,9	684,2	0,2926	2,2770	32,34	14,494
700	165	2762,9	697,1	0,2727	2,2620	32,55	14,620
750	168	2765,8	709,3	0,2555	2,2470	32,76	14,746
800	170	2768,4	720,9	0,2403	2,237	32,90	14,830
850	173	2770,8	732,0	0,2269	2,2253	33,08	14,953
900	175	2773,0	742,6	0,2148	2,2175	33,20	15,035
950	178	2775,1	752,8	0,2041	2,2058	33,38	15,158
1000	180	2777,0	762,6	0,1943	2,1980	33,50	15,240

41