Определение количества вредных веществ, поступающих в атмосферный воздух через уплотнения центробежных насосов в отсутствие паспортных данных

Количество вредных веществ, выделяющихся через кольцевой зазор сальникового уплотнения центробежного насоса, определяется в зависимости от режима истечения вредных веществ из щели. Различают ламинарный и турбулентный режимы истечения. Турбулентный режим наблюдается при концентрической кольцевой щели при числе Рейнольдса Re > 1000, а также при эксцентрической кольцевой щели при числе Рейнольдса Re > 300. Число Рейнольдса вычисляется по формуле:

 

, (49)

где S - ширина кольцевой щели (или радиального зазора), см; принимается, исходя из допусков и посадок вращающихся валов химических аппаратов в зависимости от диаметра вала d _в:

 

d в, м	≤0,1	0,01-0,03	0,03-0,12	>0,12
S, см		0,001	0,002	0,005

 

υ - скорость потока в щели, см/с; ν - коэффициент кинематической вязкости среды, см²/с.

При турбулентном потоке количество вредных веществ определяется по формуле, г/ч:

, (50)

где D - средний диаметр кольцевой щели, см:

, (51)

где р _изб - избыточное давление среды в насосе, Па; z - длина направляющей втулки, см; μ - коэффициент динамической вязкости среды, Па∙с.

Количество веществ, выделяющихся через концентрическую кольцевую щель, при ламинарном течении определяется из выражения, г/ч:

, (52)

где ρ - плотность среды, кг/м³.

При эксцентрической форме вала или щели потери вещества увеличиваются, и в этом случае они определяются по формуле:

, (53)

где l - относительная величина, равная отношению эксцентриситета к размеру максимального зазора; g - ускорение свободного падения.

Потери через максимально эксцентрическую щель (l = S) в 2,0 раза больше, чем через концентрическую.

Задача 6.3. Определить количество бензина, выделяющегося через кольцевую щель сальника центробежного насоса. Диаметр вала d_в = (20 + N_в) мм. Давление, развиваемое насосом p = (20 + N_в)∙10⁴ Па. Вал концентричен. Длина направляющей втулки l = (40 + N_в) мм. Температура перекачиваемого бензина t = (20 + N_в) °С.