Автоматизация установки для приготовления сиропа
1.4 Расчет диаметров трубопроводов
Диаметр трубопроводов можно определить по расходу продукта:
D =, м, (5)
где Qп - расход продукта, м3/c;
W - скорость продукта (жидкости), м/с;
D - внутренний диаметр трубопровода, м.
Оптимальная скорость прохождения жидкости соответствует минимуму эксплутационных расходов. Поэтому при расчете трубопроводов скорость движения ориентировочно может быть принята в следующих интервалах:
Движение жидкости при подаче насосом, м/с 1-2,5
Движение самотеком, м/с 0,1-0,5
Для газов, м/с 5-20
Для паров, м/с 15-40
Необходимо рассчитать внутренние диаметры трубопроводов для подачи воды и концентрата в аппарате предварительного смешения, отвода продукта из аппарата, подача воды и концентрата в смесителе, отвод продукта из смесителя, подача пара, продукта на пастеризацию.
Произведем расчет внутреннего диаметра трубопровода для подачи воды в аппарат предварительного смешения. Скорость движения компонента по трубопроводу принимаем W = 0,5м/с. Расчет производим по формуле (5):
Определим объемный расход воды:
Qв =
Qв =
dвн = = 0,032м
Принимаем для подачи воды в аппарат предварительного смешения стальные нержавеющие трубы из стали с внутренним диаметром dвн = 32мм.
Произведем расчет внутреннего диаметра трубопровода для подачи концентрата в аппарат предварительного смешения. Скорость движения компонента по трубопроводу принимаем W = 0,5м/с. Расчет производим по формуле (5):
Определим объемный расход концентрата:
Qп =
где с - плотность концентрата, кг/м3.
Qк =
dвн = = 0,017=0,025м
Принимаем для подачи концентрата в аппарат предварительного смешения стальные нержавеющие трубы из стали с внутренним диаметром dвн = 25мм.
Произведем расчет внутреннего диаметра трубопровода для отвода продукта из аппарата предварительного смешения. Скорость движения компонента по трубопроводу принимаем W = 0,5м/с. Расчет производим по формуле (5):
Определим объемный расход сиропа:
Qс =
где с - плотность сиропа, кг/м3.
Qс =
dвн = = 0,037=0,04м
Принимаем для отвода продукта из аппарата предварительного смешения стальные нержавеющие трубы из стали с внутренним диаметром dвн = 40мм.
Произведем расчет внутреннего диаметра трубопровода для подачи воды в смеситель. Скорость движения компонента по трубопроводу принимаем W = 0,5м/с. Расчет производим по формуле (5):
Определим объемный расход воды:
Qв =
dвн = = 0,032м
Принимаем для подачи воды в смеситель стальные нержавеющие трубы из стали с внутренним диаметром dвн = 32мм.
Произведем расчет внутреннего диаметра трубопровода для подачи ароматизатора в смеситель. Скорость движения компонента по трубопроводу принимаем W = 0,5м/с. Расчет производим по формуле (5):
Определим объемный расход ароматизатора:
Qа =
где с - плотность ароматизатора, кг/м3.
Qа =
dвн = = 0,017=0,025м
Принимаем для подачи ароматизатора в смеситель стальные нержавеющие трубы из стали с внутренним диаметром dвн = 25мм.
Произведем расчет внутреннего диаметра трубопровода для перемешивания в смесителе. Скорость движения компонента по трубопроводу принимаем W = 2м/с. Расчет производим по формуле (5):
Определим объемный расход сиропа:
Qс =
где с - плотность сиропа, кг/м3.
Qс =
dвн = = 0,025м
Принимаем для перемешивания в смесителе стальные нержавеющие трубы из стали с внутренним диаметром dвн = 25мм.
Произведем расчет внутреннего диаметра трубопровода для подачи в емкость для предварительного подогрева. Скорость движения компонента по трубопроводу принимаем W = 0,5м/с. Расчет производим по формуле (5):
dвн = = 0,05м
Принимаем для подачи в емкость предварительного подогрева стальные нержавеющие трубы из стали с внутренним диаметром dвн = 50мм.
Произведем расчет внутреннего диаметра трубопровода для подачи пара и отвода конденсата. Скорость движения пара по трубопроводу принимаем W = 15 м/с. Расчет производим по формуле (5):
dвн = = 0,1м
Принимаем для подачи пара стальные нержавеющие трубы из стали с внутренним диаметром dвн = 100 мм.
Произведем расчет внутреннего диаметра трубопровода для отвода готового продукта из емкости для предварительного нагрева. Скорость движения компонента по трубопроводу принимаем W = 0,5м/с. Расчет производим по формуле (5):
dвн = = 0,05м
Принимаем для отвода готового продукта из емкости предварительного нагрева стальные нержавеющие трубы из стали с внутренним диаметром dвн= 50мм.