N_дв = N_н *10^-3 * η_дв *η_п , где

η_дв – КПД двигателя,

η_п – КПД передачи от двигателя к насосу, пусть η_п = 0,8.

N_дв = 221,09*10^-3 /0,8*0,6 = 0,46 кВт.

На основе проведенных расчетов подбираем консольный насос марки ХМ2/25 n = 2900 об/мин и электродвигатель для него тип 4А71В2 мощностью 1,1 кВт.

3. Расчет тепловой изоляции

Любое нагретое тело теряет тепло в окружающую среду, что существенно увеличивает затраты на данный процесс. Для снижения этих затрат и соблюдения требований техники безопасности используют тепловую изоляцию.

Температура на поверхности изоляции из условий безопасности работыt_из = 45^° С.

Температура окружающей среды:

t₀ = 20^° С.

Толщина тепловой изоляции:

δ_из = λ_из *(t_ст1 – t_из ) / α₀ *( t_из – t₀ ),где

t_ст1 = 130^° С,

δ_из = 0,082*(130-45) / 11,49*(45-20) = 6,97/287,25 = 0,024 м = 24 мм.

Примем в качестве теплоизоляционного материала пеностекло (предельная температура использования 300^° С):λ_из = 0,082 Вт/(м² *К).

Так как термическое сопротивление теплоотдачи от горячего теплоносителя изолируемой поверхности, а также термическое сопротивление этой поверхности очень малы по сравнению с термическим сопротивлением изоляции, то удельный тепловой поток можно рассчитать:

q = α₀ *(t_из – t₀ ),

где

α₀ – суммарный коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности аппарата к воздуху, Вт/(м² *К),

α₀ = 9,74 + 0,07*( t_из – t₀ ) = 9,74 + 0,07*(45-20) = 11,49 Вт/(м² *К),

q = 11,49*(45-20) = 287,25 Вт/м² .

4. Механический расчет

Корпус теплообменного аппарата выполняется сварным, из листовой стали 20К. Тогда допускаемое напряжение в зависимости от температуры стенки выбираем [σ]^* = 139 Мпа.

Расчет толщины стенок на внутренне давление:

Толщина стенки при расчете на внутреннее давление проверяется по формуле:

δ = (Р*D/2[σ]_доп *φ) + С, где

δ – толщина стенки корпуса, м;

Р – внутреннее избыточное давление в корпусе, МПа;

D – внутренний диаметр корпуса, м;

[σ]_доп – допускаемое напряжение, МПа, [σ]_доп = [σ]*η = 139*0,9 = 125,1 МПа,

η – коэффициент, учитывающий конструкцию и условия работы аппарата, η = 0,9 для сосудов, обогреваемых топочными газами [4];