Studniarek Angelika
Woiński Przemysław
Grupa O-2
Rok studiów 2
Projekt 4:
Instalacja do sterylizacji ciągłej podłoża fermentacyjnego do produkcji antybiotyków
Projekt wykonano pod kierunkiem
Dr inż. Pawła Stolarka
Wydział Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska PŁ
Łódź
Projekt 4:
Instalacja do sterylizacji ciągłej podłoża fermentacyjnego do produkcji antybiotyków
Treść projektu
Obliczyć podstawowe parametry elementów instalacji ciągłej sterylizacji podłoża fermentacyjnego stanowiącej fragment ciągu produkcyjnego antybiotyków. Schemat instalacji przedstawiono na rysunku 1.
Opis instalacji
Podłoże fermentacyjne przygotowane jest w mieszalniku M-1, gdzie zestawia się jego skład z substratów. Jednolite wymieszanie składników zapewnia mieszadło propellerowe (śrubowe). Po wymieszaniu substratów podłoże przesyłane jest pompą P-2 do płytowego wymiennika ciepła WC-3 gdzie podgrzewane jest parą nasyconą o ciśnieniu absolutnym ρ do temperatury sterylizacji ts . W zaizolowanym przytrzymywaczu (R-3) składającym się z rur metrowej długości połączonych kolankami 180° o promieniu R=3d następuje sterylizacja w czasie τs po czym brzeczka schładzana jest wodą do temperatury tf w płytowym wymienniku ciepła WC-4 i przepływa dalej rurociągiem R-4 do sterylnego fermentora F-5.
Układ zaopatrzony jest w system sterowanych zaworów zapewniających poprawną pracę instalacji. Temperatura sterylizacji utrzymywana jest regulatorem I-2 na właściwym poziomie poprzez zawór Z-14 doprowadzający parę do płytowego wymiennika ciepła WC-3. Regulator I-4 utrzymuje wymaganą temperaturę końcową schładzanej brzeczki poprzez zawór regulacyjny Z-15 sterujący dopływem zimnej wody do płytowego wymiennika ciepła WC-4. W przypadku awaryjnego spadku temperatury w przytrzymywaczu poniżej wymaganej ts regulator I-3 przełącza zawór trójdrożny Z-5 i brzeczka kierowana jest z powrotem do mieszalnika M-1. Zapobiega to zakażeniu sterylnej brzeczki w fermentorze F-5.Aby nie dopuścić do wrzenie brzeczki w rurociągu tłocznym i wymiennikach ciepła regulator I-3 utrzymuje poprzez zawór Z-4 ciśnienie zależne od temperatury sterylizacji. Przepływ na właściwym poziomie (czas przebywania w przytrzymywaczu) zapewnia regulator I-1 sterujący napędem pompy P-2.
DANE |
OBLICZENIA |
WYNIK |
|
2. Obliczenie natężeń przepływu |
|||
τ = 40 min V = 23 m3 tm = 30 oC ρ = 995.6 kg/m3 |
Qp = 23 / 2400 = 9.584E-03 m3/s |
Qp = 9.584E-03 m3/s W = 9.542 kg/s
|
|
|
W = u * S * ρ Qp = u * S W = 9.584 * 10^(-3) * ρ W = 9.542 kg/s |
|
|
3. Obliczenie wymiarów zbiornika |
|||
Rysunek 2 V = 23 m3 Hzc = Dzb
|
tg 450 = Dzb = 2*Hs |
Hzs = 1,464 m Dzb = 2,928 m Hzc = 2,928 m Hz = 4,392 m 1,1*Hz = 4,831 m Hc = 5,270 m
|
|
|
Vzc =
Vzs =
V =
23 =
23 = Hzs = 1,464 m |
|
|
|
Dzb = 2*Hzs = 2,928 m Hzc = Dzb = 2,928 m Hz = Hzs + Hzc = 4,392 m 1,1*Hz = 4,831 m Hc = 1,2*Hz = 5,270 m |
|
|
4. Moc silnika napędzającego mieszadło propelerowe |
|||
Dzb = 2,928 m ρ = 995,6 kg/m3 η = 8,014 Pa*s n = 3-5 obr/s A = 1.5-2
|
|
|
|
|
wartości minimalne:
n = 3 A = 1,5 Nm = 98.59 kW
wartości maksymalne
n = 5 A = 2 Nm = 56,26 kW |
|
|
|
|
|
|
5. Średnice i prędkości cieczy w rurociągach |
|||
t = 2400 [s] Vzb = 23 [m3] L = 4 [m] u't = 1,5-3 [m/s] u's = 0,5-1,5 [m/s] |
uzb = 23/2400 = 9,583*10^(-2)
Vt = Vt = πdt2 |
ds = 150 mm us = 0.5422 m/s dt = 80 mm ut = 1.906 m/s |
|
|
minimalna prędkość u't πd't2 -------- 8/3 23 -------- 2400 2400*πd't2 = 184/3 d't = 9,019*10^(-2) m = 90,19 mm |
|
|
|
maksymalna prędkość u't πd't2 -------- 4/3
d't = 6,378*10^(-2) m = 63,78 mm |
|
|
|
dt = 80 mm
Vt = 2.011*10^(-2) -------- tt 23 -------- 2400 tt = 2.099 s ut = 4/2.099 = 1.906 m/s |
|
|
|
z równowagi ciągłości strugi
|
|
|
|
minimalna prędkość u's
d's = 0,2209 m = 220,9 mm |
|
|
|
maksymalna prędkość u's
d's = 0,09018 m = 90,18 mm |
|
|
|
ds = 150 mm
us = 0,5422 m/s
|
|
|
6. Obliczanie gabarytów przetrzymywacza |
|||
E = 2,730*10^5 [J/mol] ko= 1,320*10^36 [1/s] R = 8,314 [J/mol*K] Ts = 403 [K] N0 = 1,20*10^14 [jedn/m3] Nk = 1,00*10^-6 [jedn/m3] Rł =3dt
|
k = 1/s
ts = s
|
dt = mm LR3 = kolanka nł - odcinki proste - |
|
|
|
|
|
|
Lł = πRł Lł =3πdt dtDN = 20 mm = 0,02 m Lł = 3*π*0,2 L1 = Lt + Lł LR3/L1 = r. m |
|
|
7. Spadek ciśnienia na przetrzymywaczu - rurociąg R-3 |
|||
LR3 = 3,3 m nł = 2 α = 180o dt = 20 mm Rł = 60 mm |
|
|
|
|
współczynnik tarcia dla ruchu laminarnego
|
|
|
8. Płytowy wymiennik ciepła WC-3 |
|||
ts = 130 oC tm = 30 oC tp = 135oC cśr = 4.186 kJ/kgK kWC3 = 3.9 kW/m2K ρsr = 971.8 kg/m3 u'w = 0.2-1.5 m/s F = 1.45E-03 m2 Ap = 0.367 m2 r = 2159.6 kJ/kg C = 11.2 ηsr = 3.558 Pa*s de = 8.60E-03 m le = 1.15 m |
tśr = (30 + 130) / 2 = 80 oC
Δtwlot = 135 - 30 = 105 oC Δtwylot = 135 - 130 = 5 oC Δtm = 32.85 oC W = u * S * ρsr W = 9.584 * 10^(-3) * 971.8 W = 9.314 kg/s QWC3 = W * cśr * (ts - tm) QWC3 = 3.899E+03 kW QWC3 = kWC3 * AWC3 * Δtm AWC3 = 30.44 n'WC3 = AWC3/Ap n'WC3 = 82.94 nWC3 = 83 z' = W / (ρsr * F * u'w) minimalna wartość u'w = 0.2 z' = 33.05 maksymalna wartość u'w = 1.5 z' = 4.407 x' = n' / (2 * z') maksymalna wartość z' = 33.05 x' = 1.255 x = 2 minimalna wartość z' = 4.407 x' = 9.410 x = 10 z = n' / (2 * x) maksymalna wartość x = 10 z = 5 minimalna wartość x = 2 z = 21 n = 2 * x * z maksymalna wartość z = 21 n = 84 minimalna wartość z = 5 n = 100 A = n * Ap maksymalna wartość n = 100 A = 36.7 minimalna wartość n = 84 A = 30.83 uw = W / (ρsr * F * z) maksymalna wartość z = 21 uw = 0.3148 minimalna wartość z = 5 uw = 1.322 Mp = QWC3 / r Mp = 1.806 kg/s ReWC = (uw * de * ρsr) / ηsr maksymalna wartość uw = 0.3148 ReWC = 0.7395 minimalna wartość uw = 1.322 ReWC = 3.105 ξWC = C * ReWC-0.25 maksymalna wartość ReWC = 3.105 ξWC = 8.437 minimalna wartość ReWC = 0.7395 ξWC =12.08
maksymalna wartość uw = 0.3148 ΔpWC = 1.556E+05 Pa minimalna wartość uw = 1.322 ΔpWC = 9.581E+04 Pa |
n' = 82.94 |
|
|
|
dla minimalnej prędkości przepływu czynników: u'w = 0.2 m/s x' = 1.255 z' = 33.05 x = 2 z = 21 n = 84 uw = 0.3148 m/s A = 30.83 m2 ReWC = 0.7395 ξWC =12.08 ΔpWC = 1.556E+05 Pa dla maksymalnej prędkości przepływu czynników: u'w = 1.5 m/s x' = 9.410 z' = 4.407 x = 10 z = 5 n = 100 uw = 1.322 m/s A = 36.7 m2 ReWC = 3.105 ξWC = 8.437 ΔpWC = 9.581E+04 Pa Mp = 1.806 kg/s
|
|
9. Wymiennik ciepła WC-4 |
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
TABELA WYNIKÓW |
|||||||||
1. Dane projektowe |
|||||||||
1.1 |
Objętość płynu do przetłoczenia |
V |
m3 |
23 |
|||||
1.2 |
Czas napełniania zbiornika |
τ |
min |
45 |
|||||
1.3 |
Przewyższenie króćca wlotowego do fermentora |
H |
m |
4 |
|||||
1.4 |
Temperatura pożywki w mieszalniku M-1 |
tm |
oC |
30 |
|||||
1.5 |
Temperatura sterylizacji |
ts |
oC |
130 |
|||||
1.6 |
Początkowa liczba drobnoustrojów w podłożu |
No |
jedn/m3 |
1,20E+14 |
|||||
1.7 |
Pożądany stopień wyjałowienia |
Nk |
jedn/m3 |
1,00E-06 |
|||||
1.8 |
Energia aktywacji drobnoustrojów |
E |
J/mol |
2,730E+05 |
|||||
1.9 |
Czynnik przedwykładniczy w r-niu Arrheniusa |
k0 |
1/s |
1,320E+36 |
|||||
1.10 |
Powierzchnia wymiany ciepła 1 płyty |
Ap |
m2 |
0,367 |
|||||
1.11 |
Przekrój poprzeczny powierzchni międzypłytowej |
F |
m2 |
1,45E-03 |
|||||
1.12 |
Średnica zastępcza kanału wymiennika ciepła |
de |
m |
8,60E-03 |
|||||
1.13 |
Zastępcza długość kanału w wymienniku |
le |
m |
1,15 |
|||||
1.14 |
Współczynnik przenikania ciepła w wymienniku WC-3 |
kWC3 |
kW/m2K |
3,9 |
|||||
1.15 |
Współczynnik przenikania ciepła w wymienniku WC-4 |
kWC4 |
kW/m2K |
2,18 |
|||||
1.16 |
Temperatura w mieszalniku i rurociągach przemysłowych |
t |
oC |
30 |
|||||
1.17 |
Gęstość w rurociągach w temperaturze |
t=30oC |
ρ |
kg/m3 |
995.6 |
||||
|
|
t=80oC |
|
|
971.8 |
||||
|
|
t=130oC |
|
|
934.8 |
||||
1.18 |
Lepkość dynamiczna w temperaturze |
t=30oC |
η |
Pa*s |
8.014 |
||||
|
|
t=80oC |
|
|
3.558 |
||||
|
|
t=130oC |
|
|
2.117 |
||||
2. Obliczenia |
|||||||||
2.1 |
Objętościowe natężenie napełniania zbiornika |
Qp |
m3/s |
9.584E-03 |
|||||
|
|
|
m3/h |
34.5 |
|||||
|
|
|
l/min |
575 |
|||||
|
|
|
l/h |
3450 |
|||||
2.2 |
Masowe natężenie przepływu produktu |
W |
kg/s |
9.542 |
|||||
3. Wymiary zbiornika |
|||||||||
3.1 |
Średnica zbiornika |
Dzb |
m |
2.928 |
|||||
3.2 |
Wysokość cz. cylindrycznej |
Hzc |
m |
2.928 |
|||||
3.3 |
Wysokość cz. stożkowej |
Hzs |
m |
1.464 |
|||||
3.4 |
Wysokość cz. roboczej |
Hz |
m |
4.831 |
|||||
3.5 |
Wysokość całkowita zbiornika |
Hc |
m |
5.270 |
|||||
4. Moc silnika napędzającego mieszadło propelerowe |
|||||||||
4.1 |
Proporcje wymiarów mieszadła (Dzb/dm = 3-5) |
Dzb/dm |
|
|
|||||
4.2 |
Średnica mieszadła (przyjęta) |
dm |
m |
|
|||||
4.3 |
Obroty mieszadła (n=3-5 obr/s) |
n |
obr/s |
|
|||||
4.4 |
Współczynnik A = 1,5-2 |
A |
|
|
|||||
4.5 |
Moc mieszalnika |
Nm |
kW |
|
|||||
4.6 |
Moc silnika (napędu) - 50% więcej od Nm |
Nnap |
kW |
|
|||||
5. Średnice i prędkości cieczy w rurociągach |
|||||||||
5.1 |
Założona prędkość liniowa płynu w ruroc. tłocznym |
u't |
m/s |
1.5-3 |
|||||
5.2 |
Średnica ruroc. tłocznego obliczona |
d't |
m |
6.378E-02 - 9.019E-02 |
|||||
5.3 |
Dobrana śr ruroc. tłocznego z Kalend. Chem. str. 497 TI. cz. II |
dt |
m |
0.08 |
|||||
5.4 |
Rzeczywista prędkość liniowa płynu w przew. tłocznym |
ut |
m/s |
1.906 |
|||||
5.5 |
Założona prędkość liniowa płynu w ruroc. ssawnym |
u's |
m/s |
0.5-1.5 |
|||||
5.6 |
Średnica ruroc. ssawnego obliczona |
d's |
m |
0.09018-0.2209 |
|||||
5.7 |
Dobrana śr ruroc. ssawnego z Kalend. Chem. str. 497 TI. cz. II |
ds |
m |
0.15 |
|||||
5.8 |
Rzeczywista prędkość liniowa płynu w przew. ssawnym |
us |
m/s |
0.5422 |
|||||
6. Obliczanie gabarytów przetrzymywacza |
|||||||||
6.1 |
Temperatura sterylizacji |
Ts |
oC |
130 |
|||||
6.2 |
Początkowy stopień zakażenia podłoża |
No |
jedn/m3 |
1.20E+14 |
|||||
6.3 |
Pożądany stopień wyjałowienia |
Nk |
jedn/m3 |
1.00E-06 |
|||||
6.4 |
Energia aktywacji drobnoustrojów |
E |
kJ/mol |
2.730E+05 |
|||||
6.5 |
Czynnik przedwykładniczy w r-niu Arrheniusa |
k0 |
1/s |
1,320E+36 |
|||||
6.6 |
Stała szybkości reakcji dezaktywacji drobnoustrojów |
k |
1/s |
|
|||||
6.7 |
Czas przebywania w przetrzymywaczu |
ts |
s |
|
|||||
6.8 |
Długość przetrzymywacza |
L |
m |
|
|||||
7. Spadek ciśnienia na przetrzymywaczu - rurociąg R-3 |
|||||||||
7.1 |
Temperatura przetrzymywacza = ts |
ts |
oC |
130 |
|||||
7.2 |
Gęstość |
ρ |
kg/m3 |
934.8 |
|||||
7.3 |
Lepkość dynamiczna |
η |
Ns/m2 |
2.117 |
|||||
7.4 |
Ilość łuków 180o |
nł |
|
|
|||||
7.5 |
opór lokalny łuku 180o |
ξł |
|
|
|||||
7.6 |
Liczba Reynoldsa |
Re |
|
|
|||||
7.7 |
Współczynnik oporów tarcia |
λ |
|
|
|||||
7.8 |
Spadek ciśnienia w przetrzymywaczu |
Δpp |
Pa |
|
|||||
8. Wymiennik ciepła WC-3 |
|||||||||
|
Dane do obliczeń i własności fizykochemiczne |
|
|
|
|||||
8.1 |
Temperatura wlotowa podłoża do wymiennika WC-3 |
tm |
oC |
|
|||||
8.2 |
Temperatura sterylizacji |
ts |
oC |
|
|||||
8.3 |
Temperatura pary grzejnej |
tp |
oC |
|
|||||
8.4 |
Temperatura średnia podłoża w wymienniku WC-3 |
tśr1 |
oC |
|
|||||
8.5 |
Ciepło właściwe w temp. średniej |
cśr1 |
kJ/kgK |
|
|||||
8.6 |
Gęstość w temp. średniej |
ρWC3 |
kg/m3 |
|
|||||
8.7 |
Lepkość dynamiczna w temp. średniej |
ηWC3 |
Ns/m2 |
|
|||||
8.8 |
Współczynnik przenikania ciepła w wymienniku WC-3 |
kWC3 |
kW/m2K |
|
|||||
|
Obliczenia wymiennika WC-3 |
|
|
|
|||||
8.9 |
Zapotrzebowanie ciepła w wymienniku WC-3 |
QWC3 |
kW |
|
|||||
|
Średnia logarytmiczna różnica temperatur |
|
|
|
|||||
8.10 |
Różnica na wlocie |
Δtwlot |
oC |
|
|||||
8.11 |
Różnica na wylocie |
Δtwylot |
oC |
|
|||||
8.12 |
Średnia różnica temp. (logarytmiczna) |
Δtm |
oC |
|
|||||
8.13 |
Obliczona powierzchnia wymiennika WC-3 |
AWC3 |
m2 |
|
|||||
8.14 |
Ilość płyt obliczona |
n'WC3 |
|
|
|||||
8.15 |
Prędkość produktu przyjęta |
u'WC3 |
m/s |
|
|||||
8.16 |
Wstępnie obliczona liczba kanałów |
z' |
|
|
|||||
8.17 |
Liczba pakietów obliczona |
x' |
|
|
|||||
8.18 |
Liczba pakietów przyjęta |
x |
|
|
|||||
8.19 |
Obliczona liczba kanałów |
z |
|
|
|||||
8.20 |
Przyjęta liczba płyt |
nWC3 |
|
|
|||||
8.21 |
Powierzchnia wymiennika WC-3 przyjęta |
AWC3 |
m2 |
|
|||||
8.22 |
Rzeczywista prędkość produktu |
uWC3 |
m/s |
|
|||||
|
Zapotrzebowanie pary grzejnej |
|
|
|
|||||
8.23 |
Ciśnienie absolutne pary nasyconej o temp tp |
ppary |
MPa |
0.3130 |
|||||
8.24 |
Ciepło kondensacji pary |
r |
kJ/kg |
2159.6 |
|||||
8.25 |
Zapotrzebowanie pary grzejnej |
Mp |
kg/s |
1.806 |
|||||
|
|
|
kg/godz |
6501.6 |
|||||
|
Obliczenia spadek ciśnienia w wymienniku ciepła WC-3 |
|
|
|
|||||
8.26 |
Liczba Reynoldsa |
Re |
|
|
|||||
8.27 |
Współczynnik zależny od wytłoczeń na płycie |
C |
|
|
|||||
8.28 |
Współczynnik oporów |
ξWC3 |
|
|
|||||
8.29 |
Spadek ciśnienia w wymienniku ciepła WC-3 |
ΔpWC3 |
Pa |
|
|||||
9. Wymiennik ciepła WC-4 |
|||||||||
|
Dane do obliczeń i własności fizykochemiczne |
|
|
|
|||||
9.1 |
Temperatura wlotowa podłoża do wymiennika WC-4 |
tm |
oC |
|
|||||
9.2 |
Temperatura sterylizacji |
ts |
oC |
|
|||||
9.3 |
Temperatura pary grzejnej |
tp |
oC |
|
|||||
9.4 |
Temperatura średnia podłoża w wymienniku WC-4 |
tśr1 |
oC |
|
|||||
9.5 |
Ciepło właściwe w temp. średniej |
cśr1 |
kJ/kgK |
|
|||||
9.6 |
Gęstość w temp. średniej |
ρWC3 |
kg/m3 |
|
|||||
9.7 |
Lepkość dynamiczna w temp. średniej |
ηWC3 |
Ns/m2 |
|
|||||
9.8 |
Współczynnik przenikania ciepła w wymienniku WC-4 |
kWC3 |
kW/m2K |
|
|||||
|
Obliczenia wymiennika WC-4 |
|
|
|
|||||
9.9 |
Zapotrzebowanie ciepła w wymienniku WC-4 |
QWC3 |
kW |
|
|||||
|
Średnia logarytmiczna różnica temperatur |
|
|
|
|||||
9.10 |
Różnica na wlocie |
Δtwlot |
oC |
|
|||||
9.11 |
Różnica na wylocie |
Δtwylot |
oC |
|
|||||
9.12 |
Średnia różnica temp. (logarytmiczna) |
Δtm |
oC |
|
|||||
9.13 |
Obliczona powierzchnia wymiennika WC-4 |
AWC3 |
m2 |
|
|||||
9.14 |
Ilość płyt obliczona |
n'WC3 |
|
|
|||||
9.15 |
Prędkość produktu przyjęta |
u'WC3 |
m/s |
|
|||||
9.16 |
Wstępnie obliczona liczba kanałów |
z' |
|
|
|||||
9.17 |
Liczba pakietów obliczona |
x' |
|
|
|||||
9.18 |
Liczba pakietów przyjęta |
x |
|
|
|||||
9.19 |
Obliczona liczba kanałów |
z |
|
|
|||||
9.20 |
Przyjęta liczba płyt |
nWC3 |
|
|
|||||
9.21 |
Powierzchnia wymiennika WC-4przyjęta |
AWC3 |
m2 |
|
|||||
9.22 |
Rzeczywista prędkość produktu |
uWC3 |
m/s |
|
|||||
|
Zapotrzebowanie pary grzejnej |
|
|
|
|||||
9.23 |
Ciśnienie absolutne pary nasyconej o temp tp |
ppary |
MPa |
|
|||||
9.24 |
Ciepło kondensacji pary |
r |
kJ/kg |
|
|||||
9.25 |
Zapotrzebowanie pary grzejnej |
Mp |
kg/s |
|
|||||
|
|
|
kg/godz |
|
|||||
|
Obliczenia spadek ciśnienia w wymienniku ciepła WC-4 |
|
|
|
|||||
9.26 |
Liczba Reynoldsa |
Re |
|
|
|||||
9.27 |
Współczynnik zależny od wytłoczeń na płycie |
C |
|
|
|||||
9.28 |
Współczynnik oporów |
ξWC3 |
|
|
|||||
9.29 |
Spadek ciśnienia w wymienniku ciepła WC-4 |
ΔpWC3 |
Pa |
|
|||||
10. Obliczenia spadku ciśnienia w rurociągach |
|||||||||
|
Rurociąg ssawny R-1 |
|
|
|
|||||
10.1 |
Długość rurociągu ssawnego |
LR1 |
m |
|
|||||
10.2 |
Geometryczna wysokość ssania |
hs |
m |
|
|||||
10.3 |
Spadek ciśnienia związany z energią potencjalną |
Δp1 |
Pa |
|
|||||
10.4 |
Spadek ciśnienia związany z energią kinetyczną |
Δp2 |
Pa |
|
|||||
|
Obliczanie spadku ciśnienia związanego z oparami tarcia w płynie |
|
|
|
|||||
10.5 |
Liczba Reynoldsa |
Re |
|
|
|||||
10.6 |
Współczynnik oporów tarcia |
λ |
|
|
|||||
10.7 |
Spadek ciśnienia związany z oporami tarcia w płynie |
Δp3 |
Pa |
|
|||||
|
Obliczanie spadku ciśnienia związanego z oporami lokalnymi |
|
|
|
|||||
10.8 |
Wlot do rurociągu |
ξ1 |
|
|
|||||
10.9 |
Kolanko 90o |
ξk |
|
|
|||||
10.10 |
Liczba kolanek |
nk |
|
|
|||||
10.11 |
Opory lokalne w kolankach |
ξ2 |
|
|
|||||
10.12 |
Opór lokalny w pojedynczym zaworze |
ξz |
|
|
|||||
10.13 |
Liczba zaworów |
nz |
|
|
|||||
10.14 |
Opory lokalne w zaworach |
ξ3 |
|
|
|||||
10.15 |
Spadek ciśnienia związany z oporami lokalnymi na ssaniu - rurociąg R-1 |
Δp4 |
Pa |
|
|||||
10.16 |
Całkowity spadek ciśnienia w rurociągu ssawnym |
Δps |
Pa |
|
|||||
11. Rurociąg tłoczny |
|
|
|||||||
|
I część rurociągu tłocznego (R-2) |
|
|
|
|
|
|||
11.1 |
Długość rurociągu R-2 |
LR2 |
m |
|
|||||
11.2 |
Geometryczna wysokość tłoczenia w rurociągu R-2 |
hR2 |
m |
|
|||||
11.3 |
Spadek ciśnienia związany z energią potencjalną |
Δp5 |
Pa |
|
|||||
11.4 |
Spadek ciśnienia związany z energią kinetyczną |
Δp6 |
Pa |
|
|||||
|
Obliczanie spadku ciśnienia związanego z oparami tarcia w R-2 |
|
|
|
|||||
11.5 |
Liczba Reynoldsa |
Re |
|
|
|||||
11.6 |
Współczynnik oporów tarcia |
λ |
|
|
|||||
11.7 |
Spadek ciśnienia związany z oporami tarcia w R-2 |
Δp7 |
Pa |
|
|||||
|
Obliczanie spadku ciśnienia związanego z oporami lokalnymi w R-2 |
|
|
|
|||||
11.8 |
Opór lokalny w pojedynczym zaworze |
ξz |
|
|
|||||
11.9 |
Liczba zaworów |
nz |
|
|
|||||
11.10 |
Opory lokalne w zaworach |
ξ4 |
|
|
|||||
11.11 |
Spadek ciśnienia związany z oporami lokalnymi na ssaniu - rurociąg R-2 |
Δp8 |
Pa |
|
|||||
11.12 |
Całkowity spadek ciśnienia w rurociągu tłocznym R-2 |
ΔpR2 |
Pa |
|
|||||
|
II część rurociągu tłocznego (R-4) |
|
|
|
|||||
11.13 |
Długość rurociągu R-4 |
LR4 |
m |
|
|||||
11.14 |
Geometryczna wysokość tłoczenia w rurociągu R-4 |
hR2 |
m |
|
|||||
11.15 |
Spadek ciśnienia związany z energią potencjalną |
Δp9 |
Pa |
|
|||||
11.16 |
Spadek ciśnienia związany z energią kinetyczną |
Δp10 |
Pa |
|
|||||
|
Obliczanie spadku ciśnienia związanego z oparami tarcia w R-4 |
|
|
|
|||||
11.17 |
Liczba Reynoldsa |
Re |
|
|
|||||
11.18 |
Współczynnik oporów tarcia |
λ |
|
|
|||||
11.19 |
Spadek ciśnienia związany z oporami tarcia w R-4 |
Δp11 |
Pa |
|
|||||
|
Obliczanie spadku ciśnienia związanego z oporami lokalnymi w R-4 |
|
|
|
|||||
11.20 |
Opór lokalny na zaworze trójdrożnym |
ξtroj |
|
|
|||||
11.21 |
Opór lokalny na zaworze regulacyjnym |
ξρεγ |
|
|
|||||
11.22 |
Opory lokalne w zaworach |
ξ4 |
|
|
|||||
11.23 |
Spadek ciśnienia związany z oporami lokalnymi na ssaniu - rurociąg R-4 |
Δp12 |
Pa |
|
|||||
11.24 |
Całkowity spadek ciśnienia w rurociągu tłocznym R-4 |
ΔpR4 |
Pa |
|
|||||
12. Obliczenie parametrów do doboru pompy P-1 |
|||||||||
12.1 |
Spadek ciśnienia w rurociągu tłocznym R-2 |
ΔpR2 |
Pa |
|
|||||
12.2 |
Spadek ciśnienia w wymienniku ciepła WC-3 |
ΔpWC3 |
Pa |
|
|||||
12.3 |
Spadek ciśnienia na przetrzymywaczu |
Δpp |
Pa |
|
|||||
124 |
Spadek ciśnienia w wymienniku ciepła WC-4 |
ΔpWC4 |
Pa |
|
|||||
12.5 |
Sumaryczny spadek ciśnienia do zaworu Z-4 |
ΔpZ4 |
Pa |
|
|||||
12.6 |
Wymagane ciśn. przed zaworem Z-4 pts (nadciśnienie pary nas. o temp. ts) |
pts |
Pa |
|
|||||
12.7 |
Dodatkowe ciśnienie na zaworze Z-4 |
pts-ΔpR4 |
Pa |
|
|||||
12.8 |
Maksymalny opór lokalny zaworu Z-4 |
ξZ4 |
|
|
|||||
12.9 |
Sumaryczny spadek ciśnienia w instalacji |
Δpc |
Pa |
|
|||||
12.10 |
Wysokość podnoszenia pompy |
hp |
m |
|
|||||
12.11 |
Wydajność |
Qp |
m3/s |
|
|||||
12.12 |
Sprawność pompy |
η |
|
|
|||||
12.13 |
Obliczeniowe zapotrzebowanie mocy do napędu pompy |
P |
kW |
|
|||||
Parametry elementów instalacji zestawienie |
|||||||||
13. Pompa P-1 |
|||||||||
13.1 |
Wysokość podnoszenia pompy |
hp |
m |
|
|||||
13.2 |
Wydajność |
Qp |
m3/s |
|
|||||
13.3 |
Sprawność pompy |
η |
|
|
|||||
13.4 |
Obliczeniowe zapotrzebowanie mocy do napędu pompy |
P |
kW |
|
|||||
14. Wymiennik ciepła |
|||||||||
14.1 |
Moc cieplna wymiennika WC-3 |
QWC3 |
kW |
|
|||||
14.2 |
Powierzchnia wymiany ciepła wymiennika WC-3 |
AWC3 |
m2 |
|
|||||
14.3 |
Zapotrzebowanie pary grzejnej |
Mp |
kg/s |
|
|||||
|
|
|
kg/godz |
|
|||||
14.4 |
Moc cieplna wymiennika WC-4 |
QWC4 |
kW |
|
|||||
14.5 |
Powierzchnia wymiennika WC-4 |
AWC4 |
m2 |
|
|||||
14.6 |
Zapotrzebowanie wody chłodzącej |
Ww |
kg/s |
|
|||||
|
|
|
m3/godz |
|
|||||
15. Przetrzymywacz |
|||||||||
15.1 |
Średnica przetrzymywacza |
dt |
mm |
|
|||||
15.2 |
Długość przetrzymywacza |
L |
m |
|
|||||
16. Mieszalnik M-1 |
|||||||||
16.1 |
Średnica zbiornika |
Dzb |
m |
|
|||||
16.2 |
Wysokość cz. cylindrycznej |
Hzc |
m |
|
|||||
16.3 |
Wysokość cz. stożkowej |
Hzs |
m |
|
|||||
16.4 |
Wysokość cz. roboczej |
Hz |
m |
|
|||||
16.5 |
Wysokość całkowita zbiornika |
Hc |
m |
|
|||||
16.6 |
Średnica mieszadła |
dm |
m |
|
|||||
16.7 |
Obroty mieszadła |
n |
obr/min |
|
|||||
16.8 |
Moc silnika (napędu) mieszadła |
Nnap |
kW |
|