Расчет эрлифта
1. Определяем глубину погружения смесителя от уровня излива
H=h•k
H – глубина динамического уровня воды от уровня излива
K – коэффициент погружения. принимаем =2,5
H=50•2,5=125 м.
2. Определение удельного расхода воздуха
V0=h/(с•lg((h•(к-1)+10)/10))
С – коэффициент, зависящий от коэффициента погружения = 13,1
V0=50/(13,1•lg((50•(2,5-1)+10)/10))=4,11 м3 на один м3 поднятой воды
3. Полный расход воздуха
Wв=Q•V0/60
Где Q – дебит
Wв=21•4,11/60=1,44 м3/мин.
4. Пусковое давление воздуха
Р0=0,1•(к•h-h0+2)
Где h0 – глубина статического уровня воды
Р0=0,1•(2,5•50-29+2)=9,8 кг/см3
5. Рабочее давление воздуха
Рр=0,1•[h•(k-1)+5]=0,1•[50•(2,5-1)+5]=8 кг/см3
6. Расход эмульсии непосредственно выше форсунки
Q1=(Q/3600)+(W/60•(рр-1))=(21/3600)+(1.44/60•(8-1))=0.0093 м3/с
7. Расход эмульсии при изливе
Q2=(Q/3600)+(W/60)=(21/3600)+(1,44/60)=0,0298 м3/с
8. Площадь сечения водоподъемной трубы у форсунки
W1=q1/v1=0,0093/2,1=0,0044 м2
V1 – скорость движения эмульсии у форсунки. Принимаем = 2,1 м/с
9. Площадь сечения водоподъемной трубы у излива
W2=q2/v2=0,0298/7=0,0043 м2
V1 – скорость движения эмульсии на изливе. Принимаем = 7 м/с
10. Внутренний диаметр водоподъемной трубы
D=/(4•w2/B)=/(4•0.0043/3.14)=0.074 м.
Принимаем диаметр водоподъемных труб равным 76 мм ГОСТ 6238-77.
Диаметр воздухопроводных труб принимаем равным 27 мм ГОСТ 3262-75.
11. Производительность компрессора:
Wk=1,2•Wв=1,2•1,44=1,728 м3/мин.
12. Рабочее давление компрессора
Рк= рр+0,5=8+0,5=8,5 кг/см3
13. Расчетная мощность на валу компрессора
Nk=N0•pk•Wk=1,18•8,5•1,728=17,33 кВт
N0 – удельная мощность = 1,18 кВт.
14. Действительная мощность на валу компрессора
Nд=1,1•Nk=1,1•17,33=19,06 кВт.
15. Коэффициент полезного действия установки
0=1000•Q•h/(1,36 •Nд•75)=1000•21•50/(1,36•19,06•75•3600)=0.15
Принимаем в качестве компрессора для эрлифта компрессор КТ-7.