Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 1 (1044948), страница 163
Текст из файла (страница 163)
Турбулентный режим наблюдается при концентрической кольцевой щели при числе Рейнольдса Ке > 1000, а также при эксцентрической кольцевой щели при числе Рейнольдса Ке > 300. Число Рейнольдса вычисляется по формуле: Ке = Яз/11, (2.20) где 5 — ширина кольцевой щели (или радиального зазора), см; принимается, исходя 'из 'допусков и посадок вращающихся валов химических аппаратов в зависимости от диаметров вала И„: ' с1„м <01 0,01- 0,03,0,03 — 0,12 >0,12 Б, см 0 0,001 0,002 0,005 и — 'скоросп потока в щели, см/с; ~ — коэффициент кинематической вязкости среды, см'/с.
- 'При турбулентном потоке количество вредных ве'шеста определя-' ется по формуле, г/ч'. ...6 =, 2617; 3,6УЮ,,р„„/(~р), (2.21) где Ю„,— средний диаметр кольцевой щели, см: ' 0,,„=100а~„+ 5;, (2.22) р„, — избыточное давление среды в насосе, Па; : — длина направляющей втулки, см; 806 . ц — коэффициент динамической вязкости среды, Па ° с. Количество веществ, выделяю- шихся через концентрическую кольцевую щель, при ламинарном течении определяется из выражения,, г/ч: Р„„Я~О,„ар б = 9,24' "" '" 10=.':; (2.23) И.
где р — плотность среды, - кг/м'. При эксцентрической форме вала или щели потери вещества увеличиваются,. И в этом случае они определяются по формуле;- р„,„5'В„,~р .- б =9,24 "'" " (1-1;51=)10 ','(2.24) где 1 — относительная величина, равная. отношению эксцентриситета .
к, размеру максимального: зазора; х — ускорение свободного падения. Потери через максимально эксцентрическую щель (1 = 5) .в 2,0 раза больше, чем через концентрическую. Пример'2.1!. Определить количество бензина, выделяющегося через кольцевую щель сальника центробежного насоса. н ы . Диаметр вала 25 мм. Давление', развиваемое насосом, 2,94 '10' Па (30.м водяного столба). Вал концентричен..Длина направляющей втулки 50 мм; Температура пврекачиваемото ' бензина !=:30'С Кцц~нщ;; При 'диаметре:вала 0,01'м <'д„< 0,03 м ширина кольцевой щели составляет '5 = 0,001, что соответствует и машиностроительным нормам; когда 5 для 3-го класса точности составляет 0.3 % д,, или 5 = О,ОЗ ° 2,5/100 = 0,00075 см, Часть IР'.
Расчет выбросов, поступающих в атмосферу от технологического оборудования Средний диаметр кольцевой щели, см: Р = 100И, + 5' = 100. 0,025 + 0„001 = = 2,501 см. Коэффициент динамической вязкости среды — бензина при ( = 0 "С: 1ь,= 60,3* 10' Па ° с.
Коэффициент динамической вязкости бензина при ~ = 30 'С: р, = 1ь,/(1+0,0368Г + 0,000221г1); 60,3 ° 10 " 1+ 0„0368 ° 30+ 0,000221 ° 30' =26,18 10 Па.с. Плотность бензина р = 751 кг/м'. Количество выделяющегося бензина составляет (при ламинарном режиме и концентрической щели)." 2,94.10' ° 0,001' 2,501 26,18 10' 9,81 10" 751 5 Объем просочившегося бензина: 6 0,403 з = — = —.10'. = 0,5366 см'/ч. р 751 Плошадь щели: Г = яР Б = 3,14 ° 2,501 ° 0,001 = = 0,00785 см'.
Скорость потока в щели: и = ~/Г= 0,53бб/3600.0,00785 = = 0,019 см/с. Коэффициент кинематической вязкости бензина: 26 18.10 ~ и= — = * .10" =0,0349-10 з си~/с р 751 'Число Рейнольдса: Уо 0,001 0,019 м 0,0349 10 ' Сравниваем расчетное число Рейнольдса с критическим, определяющим режим истечения из щели: 0,544<1000; следовательно, режим истечения ламинарный и предварительно принятая расчетная формула для определения количества вредных веществ, поступающих в атмосФерный воздух через концентрическую щель сальникового уплотнения насоса, справедлива.
Определение количества вредных веществ, поступающих в атмосферный воздух через уплотнения иентробежных насосов при наличии паспортных данных. При наличии паспортных данных о количестве вредных веществ, просачивающихся через сальниковое уплотнение насоса, 6,„(г/ч) количество компонентов жидкостной смеси определяется по формуле: 6,= 6,„а„(2.25) где а, — массовая доля компонента в смеси жидкости, %.
Пример 2.12. Определить количество вредных веществ, поступающих в атмосферный воздух через сальниковое уплотнение насоса при наличии паспортных данных о количестве вьщеляющейся смеси 6,„= 10 г/ч. Исхо иые аиные Состав жидкости, % (мас.); вода — 40, бензол— 30 и дихлорэтан — 30, Решение Колиаеатао компонентов жидкости, просачивающейся через сальниковое уплотнение насоса, г/ч: 6,= б,„а,.; 6„=10 0,4=4,0; 6,= 10 ° 0,3 = 3,0; 6,= 10 ° 0,3 = 3,0. 807 Гпава 2.
Расчет выбросов, поступающих в атмос4еру от оборудования и трубопроводов 2.6. Расчет количества вредных веществ, испаряющихся со свободной поверхности жидкости Количество вредных веществ, испаряющихся со свободной поверхности жидкости (при хранении в открытых резервуарах, пропитке, промывке, разливе и т.п.), зависит от химических свойств поверхности, ее температуры, площади зеркала испарения, продолжительности испарения и подвижности воздуха. Процесс переноса испаряющегося вещества от источника испарения в окружающею среду может быть диффузионным, а также обусловленным естественной или вынужденной конвекцией.
Процесс переноса испаряющегося вещества от источника испарения в окружающую среду определяется произведением критериев Грасгофа Сг и Прандтля Рг: Ог. Рг', (2.2б) где Ог = дар/~Рр; (2.27) 8 — ускорение свободного падения, м/с'; 1, — определяющий размер, м; для круглой поверхности 1. = 4 для квадрата Е = а, для прямоугольника и поверхности неправильной формы г.= У; Лр — разность плотностей среды над поверхностью жидкости и в удалении от нее, г/м', ~ — коэффициент кинематической вязкости окружающей среды на некотором удалении от поверхности, м'/с, р — плотность окружающей среды, г/и'.
Критерий Рг' для процесса испарения принимается Рг' = О,бб. 808 Значения парциальных давлений и концентраций вредных газов и паров в атмосферном воздухе в формулах расчета количества испаряющихся веществ должны приниматься при температуре поверхности жидкости. При стационарном режиме эта температура устанавливается в соответствии с балансом тепла, которым учитывается также тепло, подводимое к жидкости извне; тепло, отдаваемое и получаемое жидкостью и воздухом в результате теплообмена между ними, и тепло, расходуемое на испарение. В случае адиабатического процесса (подвод тепла к жидкости извнс отсутствует) температуру поверхности испаряющейся жидкости можно найти исходя из равенства теплосодержании* воздуха над поверхностью жидкости и на некотором удалении от места испарения: с„.г„+ (г+ с„г,) 34,5р М„ (В- р,)1000 (2.28) =с,.г.
+(г+с,г„) '* (В-р.)1000' где с и с — теплоемкость воздуха и ~е пара данного вещества, кДж/(кг К); г и г, — температура поверхности жидкости и воздуха, 'С; г — скрытая теплота испарения вещества, кДж/кг„. ̄— молярная масса паров вещества;  — барометрическое давление. Если ке учитывать при расчетах снижение температуры поверхности жидкостей, особенно кипящих при низких температурах, то ошибка в расчетах может составить значительную величину. Для реальных условий, когда процесс испарения Определение количества вредных веществ, исларнющихся со' свободной ловерхности жидкости лри лленочном режиме.
При таком режиме около поверхности жидкости создается пленка неподвижного воздуха сравнительно большой толщины. Перенос' вешества с поверхности через эту пленку обеспечивается диффузией. Диффузионный процесс переноса вещества характеризуется произведением опрсделяюших процесс критериев Ог - Рг' < !. При испарении жидкости из глубокого сосуда количество вредных вешеств, поступающих в атмосферный воздух, вычисляют по формуле, г/ч: , В,РС. В-р„ С, = — 210 з — ''1п ©~ (2.29) ~-р,. ' где О, — коэффициент диффузии паров жидкости, см'/ч; à — плошадь сосуда, м', 'С, — концентрация компонента в газовой смеси, мг/м'; Ь вЂ” глубина, считая от верхнего края сосуда до поверхности жидкости, м;  — барометрическое давление, Па; р„ — парциальное давление паров йа некотором удалении от источника, Па; р — парциальное давление паров над поверхностью жидкости при температуре испарения, Па; фактически является неадиабатическим, температуру поверхности испарения (например, поверхности горячей воды в спокойном со стоянии) можно определить из приведенных в табл.
2.6 данных: При снижении температуры поверхности жидкости. в формулы определения выделяюшихся вредных веществ вводят поправочный коэффициент Й,: Температура < 80 100 150 > 150 кипения жидкости, 'С Поправочный 1,5 1,3 1,1 1,0 коэффициент А~ Если поверхность испарения снабжена укрытиями, то количество газов и паров, выделяющихся в окружавшую среду, нужно определять с учетом коэффициента А„ принимаемого в зависимости от отношения Г,/Г,, где Г, — открытая поверхность йспарения, м', Г,— полная поверхность испарения, м'. РР~ 2 0,0001 0 0,001 0,01 0,01, 0,1 0,1 0,2 0,5 0,3 0,8 О,б > 0,8 1,0 Таблица 2.б 40 20 60 35 Температура жидкости при 1„=20'С и =70%, 'С 45 50 25 30 55 .
51 41 45 48 33 Температура поверхности испа ения,'С 80 90 95 Темпсратура жидкости при 1 =20'Си =70% 'С 65 75 70 100 58' 63 75 Температура поверхности испа ения, С 809 Часть 1К Расчет выбросов, поступающих в атчос4еру от технологического оборудования Глава 2. Расчет выбросов, поступающих в алтосферу от оборудования и трубопроводов й, — коэффициент, учитывающий понижение температуры поверхности испарения; й, — коэффициент, учитывающий степень закрытия поверхности испарения. При испарении жидкости с малых поверхностей (например, с шариков ртути) количество вредных веществ, поступающих в атмосферный воздух, определяется по формуле, г/ч: Коэффициент диффузии паров компонентов при ~ = 40 'С и р = = 101 325 Па, м'/с: р„т 6 101308(273+40 101 325 ~ 273 = 24,69.10 '; 6101308! 273+40 ~ 101 325~ 273 О,.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
