Насос перекачивает нитробензол с расходом Qm из бака с атмосферным давлением в реактор

Схема установки приведена на рис. 1.
Рис. 1 – Схема установки
Для последующих расчетов используем справочные значения плотности и коэффициента динамической вязкости нитробензола при 500С:
ρ=1173 кг/м3 [1, стр. 512, табл. IV];
μ=1,24·10-3 Па·с [1, стр. 517, табл. VI].
Рассчитываем скорость перемещения жидкости в трубопроводе:
w=4∙Vπ∙d2=4∙Qρ∙π∙d2,
где V, Q – соответственно объемный и массовый расход перекачиваемой жидкости; Q=35 т/ч=9,72 кг/с;
d-внутренний диаметр трубопровода, м:
d=dнар-2∙δ,
где dнар-наружный диаметр трубопровода, м; dнар=102 мм=0,102 м;
δ-толщина стенки трубопровода, м; δ=6 мм=0,006 м.
Таким образом, получим:
d=0,102-2∙0,006=0,09 м;
w=4∙9,721173∙3,14∙0,092=1,3 м/с
Так как сеть представляет собой трубопровод постоянного поперечного сечения, то скорость жидкости постоянна по длине трубопровода и ∆pc можно рассчитать по формуле:
∆pc=w2∙ρ2∙(1+λ∙Ldэ+ξ)+ρ∙g∙hпод+р2-р1,
где w - скорость движения жидкости в трубопроводе, м/с; w=1,3 м/с;
ρ - плотность жидкости; ρ = 1173 кг/м3;
λ - коэффициент трения;
L – длина трубопровода, м; L=50 м;
dэ - эквивалентный диаметр трубопровода . м; для трубы круглого сечения dэ=d=0,09 м;
ξ - сумма коэффициентов местных сопротивлений;
hпод - геометрическая высота подъема жидкости, м; hпод=10 м;
р1, р2 –абсолютное давление в пространстве всасывания и нагнетания, Па.
р1=ратм=101325 Па;
р2=ратм+ризб=101325+0,1·98066,5=111131,65 Па
Определяем режим движения жидкости в трубопроводе по значению критерия Рейнольдса:
Re=w·d·ρ/μ,
Re=1,3·0,09·1173/(1,24·10-3)=110678,23.
Следовательно, режим движения жидкости в трубопроводе –развитый турбулентный