Проект установки гидрокрекинга вакуумного газойля

    Динамическая  вязкость μ = 3,1·10^-3 Па·с /25/. 

    Re = (0,27·0,404·928,7) / 3,1·10^-3 = 32678,25 

    Т. е. режим течения турбулентный. Примем абсолютную шероховатость равной Δ = 2·10^-4 м /23, с. 22/. Тогда относительная шероховатость трубы равна /23, с. 22/:

    e = Δ/d                                                     (2.67)

    где Δ – абсолютная шероховатость;

    d – внутренний диаметр трубы, м. 

    e =  2·10^-4 / 0,404 = 0,0005 

    Далее получим /23, с. 22/:

    1/e = 2000, 560/e = 1120000, 10/e = 20000

    20000<Re<1120000

    Таким образом, в трубопроводе имеет место  смешанное трение и расчёт коэффициента λ следует вычислять по формуле /23, с. 14/: 

    λ= 0,11·(e + 68/Re)^0,25                                        (2.68)

    λ = 0,11(0,0005 + 68/32678,25)^0,25 = 0,025 

    Определим сумму коэффициентов местных  сопротивлений.

    Для всасывающей линии:

• вход в трубу (принимаем с острыми краями): ξ₁ =0,5 /23, с. 14/;
• прямоточные вентили: ξ₂ =0,4;
• колено: ξ₃ = 1,1.

    Сумма коэффициентов местных сопротивлений  во всасывающей линии /23, с. 22/:

    Σξ = ξ₁ + 3·ξ₂ + ξ₃                                               (2.69)

    Σξ = 0,5 + 0,4 + 1,1 = 2 

    Потерянный  напор во всасывающей линии находим  по формуле /23, с. 22/: 

    h_п.вс= (λ·l/d + Σξ)·ω²/2g                                          (2.70)

    где λ – коэффициент трения;

    l – длина трубопровода, м. 

    h_п.вс= (0,025·5/0,404 + 2)·0,27²/2·9,81 = 0,008 м. 

    Для нагнетательной линии:

• выход из трубы: ξ₁ =1 /23, с. 14/;
• вентили: ξ₂ =4,3:
• колено: ξ₃ = 1,1.
• прочие местные сопротивления: ξ₄ = 1,2.

    Сумма коэффициентов местных сопротивлений  в нагнетательной линии: 

    Σξ = ξ₁ + 2·ξ₂ + 2·ξ₃ + ξ₄                                     (2.71)

    Σξ = 1 + 2·4,3 + 10·1,1 + 1,2 = 21,8 

    Потерянный напор в нагнетательной линии находится аналогичным образом:

    h_п.наг= (0,025·800/0,404 + 21,8)·0,27²/2·9,81 = 0,26 м. 

    Общие потери напора:

    h_п = h_п.вс+ h_п.наг                                            (2.72)

    h_п = 0,008 + 0,26 = 0,268 м 

    Находим потребный напор насоса по формуле /23, с. 20/: 

    H = (p2 – p1)/(ρ·g) + H_г +h_п                                (2.73)

    где р1 – давление в аппарате, из которого перекачивается жидкость, Па;

    р2 – давление в аппарате,  в который  подают жидкость, Па;

    Н_г – геометрическая высота подъёма жидкости, м. 

    Н = ((16·10⁶–0,1·10⁶)/928,7·9,81) + 60 + 0,268 = 1805,5 м 

    Полезную  мощность насоса определяем по формуле /23, с. 20/: 

    N_н = ρ·g·H·G                                                  (2.74)

    N_н = 928,7·9,81·1805,5·0,034 = 559269,1 Вт 

    Принимаем η_пер = 1 и η_н = 0,6 (для центробежного насоса средней производительности) /23, с. 20/. Находим мощность на валу двигателя: 

    N = N_н / (η_н·η_пер)                                          (2.75)

    где η_пер и η_н – коэффициенты полезного действия передачи от электродвигателя к насосу и насоса. 

    N = 559,3 / (0,6·1) = 932,16 кВт 

    Выбираем центробежный насос марки 3х6х13L-HDO-5, для которого мощность N = 1225 кВт, расход сырья Q = 140 м³/ч, высота нагнетания H = 1895,1 м, число оборотов n = 2990 мин^-1 /5/.