Теоретическая производительность шестеренного насоса системы жидкой смазки (часть 2)
Если объем масла для заполнения системы обозначим V3, то фактическая полезная емкость Vф.п=Vп—V3. Коэффициент кратности
K= Vф.п60/Q≤25,
где Q подставляется как размерность в дм3/сек. При проектировании горизонтальных отстойников основные геометрические размеры определяют расчетом по следующим формулам:
длина отстойника
A≥vh/v0 см;
ширина отстойника
В = q/hv см;
где v — скорость потока, см/сек;
v0 —скорость осаждения, см/сек;
h — высота масла в отстойнике, см;
q — расход жидкости, см3/сек.
Взвешенные частицы шаровидной формы диаметром меньше 0,1 мм при спокойном состоянии жидкости осаждаются со скоростью
V0=2gr2(ρ1/ ρ — 1)/9y
где ρ1 — плотность частицы;
ρ — плотность масла;
у —коэффициент кинематической вязкости;
g —ускорение силы тяжести;
r —радиус шаровидной частицы.
Высота отстойника
H=q60t/Fη,см
где t — продолжительность отстаивания, мин;
η— объемный коэффициент использования отстойника.
Площадь отстойника
F = q/v, см2
Горизонтальные отстойники нецелесообразно делать глубокими, так как это не улучшает очистку. При большой ширине отстойника, когда B/H>1,5, целесообразно сливать отработавшее масло по нескольким трубам, впадающим в жёлоб, расположенный по всему периметру верхней части отстойника. При определении высоты отстойника Я необходимо задаваться продолжительностью отстаивания t.
Объем масла в отстойнике для обычного оборудования должен быть рассчитан не менее чем на двадцатиминутную, а для подшипников жидкостного трения — сорокаминутную производительность насоса и может быть определен по формуле
V=QД*t/1000, м3
Здесь QД — действительная производительность насоса, дм3/сек; t — время, сек.
Расход пара при подогревании масла при помощи парового змеевика, установленного в резервуаре-отстойнике, и время нагрева определяют по методике расчета [2].
Количество тепла, необходимого для подогрева масла:
W = nQc(t2—t1), дж.
Здесь п — коэффициент запаса тепловой мощности, учитывающий наружное охлаждение резервуара (обычно принимают равным 1,2—1,3);
Q — масса подогреваемого масла, кг;
с—теплоемкость масла при средней температуре, дж/(кг*град).
Среднюю температуру можно принимать равной 1674,7—2093,4:
tср.м = 0,5(t2+t1)
где t1— начальная температура масла;
t2 —температура нагрева масла.
Необходимое количество пара
А=Q1/(i1—i2),кг
Здесь i1—энтальпия пара на входе в змеевик, кдж/кг; из табл. работы [3] для сухого насыщенного пара при давлении 0,369 Мн/м2 (3,69 кГ/см2) i1 = 2734 кдж/кг, а при давлении 0,63 Мн/м2 i1=2758 кдж/кг;
i2 — энтальпия конденсирующегося пара на выходе из змеевика; без учета переохлаждения конденсата из табл. работы [3] для кипящей воды при давлении 0,369 Мн/м2 i2= = 589,11 кдж/кг, а при давлении 0,63 Мн/м2, i2 = 6754 кдж/кг.
Переохлаждение конденсата образует запас тепловой мощности нагревателя. Количество тепла, поглощаемого маслом за 1 ч:
Q1=kFΔt, вт
где k — коэффициент теплопередачи от пара к маслу;
F—поверхность нагрева змеевика, м2, определяемая по длине трубы змеевика и ее наружному диаметру;
Δt— температурный перепад, град.
Коэффициент теплопередачи от пара к маслу
K=1/(1/α1+δ/λ+1/α2).
Пренебрегая значениями термических сопротивлений 1/α1+δ/λ , так
1
как они малы по сравнению с 1/α2, для упрощения расчета принимаем
k = α2, где α2 — коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к маслу в вт/ (м2•град).
Часовой расход пара
Q2=A/T, кг