Потери давления в трубопроводе из чугуна

Диаграмма, позволяющая определять потери давления и скорость жидкости в зависимости от подачи и внутреннего диаметра труб.

Поправочные коэффициенты для других видов труб

Расчет манометрической высоты

Практический пример

Требуется закачать 150 м³/час из колодца в резервуар, расположенный выше. Условия перекачки, согласно прилагаемому рисунку, следующие:

На = Геометрическая высота всасывания (3м);
Hi = Геометрическая высота нагнетания (34 м);
Ht = Общая геометрическая высота (37 м);
La = Протяженность линии всасывания (8 м);
Li = Протяженность линии нагнетания (240 м);
Vp = Клапан донный, сетчатый (1 штука);
Vr = Клапан обратный (1 штука);
Vc = Шиберный затвор (1 штука);
Се = Диффузор конусный эксцентрический (1 штука);
Сс = Диффузор конусный концентрический (1 штука);
С = Изгибы: (3 штуки) на линии всасывания (7 штук) на линии нагнетания.

Расчет диаметра труб делается по формуле:

для скоростей 1, 8 и 2, 5 м/сек получаем диаметр 172 мм, ближайший из поступающих в продажу — 200 мм; диаметр 146 мм, ближайший из поступающих в продажу — 150 мм.

Определив диаметр чугунных труб, мы можем подсчитать по таблице потери давления.
Трубопровод всасывания диаметром 200 мм при подаче 150 м³/час дает приблизительно 1%.
Трубопровод нагнетания диаметром 150 мм при подаче 150 м³/час дает приблизительно 4%.

Манометрическая высота всасывания

Геометрическая высота — 3 метра

Эквивалентная длина

Длина трубопровода — 8 метров

Клапан дроссельный

(Эквивалент) — 30 метров

Изгибы в 90° (3× 3) — 9 метров

Диффузор конусный — 5 метров

Итого: 52 метра

Потери давления 52 метра х 1 % = 0, 52 метра

Общая манометрическая высота всасывания — 3, 52 метра

Манометрическая высота нагнетания

Геометрическая высота — 34 метра

Равнозначная длина

Длина трубопровода — 240 метров

Диффузор конусный — 5 метров

Обратный клапан — 20 метров

Шиберный затвор — 1, 5 метра

Изгиб в 90″ (7× 2) — 14 метров

Итого: 280, 5 метра

Потери давления 280, 5 метра х 4% = 11, 22 метра

Общая манометрическая высота нагнетания — 45, 22 метра

Следовательно:

Манометрическая высота = 3, 52 + 45, 22 = 48, 74

Допуск надежности (+5%) — 2, 44

Итого: 51, 18 метра

В данном случае следует применить электронасос типа FN 80-200/300 с рабочим колесом диаметром 207 мм, способный обеспечивать подачу 150 м³/час на высоту в 52, 5 метра.

ПРИМЕЧАНИЕ

С учетом того, что насос будет качать на высоту в 49 метров, требуемая высота столба жидкости над всасывающим патрубком насоса NPSH составляет 4, 3 метра; следовательно, выбранный насос способен всасывать приблизительно с 5, 5 метра, и в данном случае мы обеспечиваем значительный запас прочности, поскольку всасывание не превышает 3, 52 метра.

Кавитационный запас

Для нормальной работы насоса необходимо, чтобы допускаемый кавитационный запас насоса (NPSH D) превышал требуемый кавитационный запас насоса (NPSH R). В качестве предупредительной меры безопасности следует добавить дополнительный запас надежности в 0, 5 м к значению требуемого запаса, в результате чего мы получим:

NPSHD > NPSHR+ 0, 5 м

Если насос работает с повышенным всасыванием, происходит разряжение на входе во всасывающий патрубок, давление падает, появляются пузырьки-каверны и жидкость преобразуется в пар. Появление пузырьков, которые лопаются при входе в патрубок нагнетания, ведет к возникновению процесса кавитации, наносящего серьезные повреждения механическим частям насоса.

Нежелательные явления, вызываемые кавитацией, — это разрушение внутренних поверхностей насоса, вибрация и шумы. Чрезмерная кавитация, как правило, сопровождается сильным шумом и повреждением насоса; средняя кавитация ведет к небольшому снижению подачи, высоты, производительности и преждевременному износу.

NPSH (Net Positive Suction Head) или чистая позитивная высота всасывания представляет собой разницу между осевым давлением жидкости при нагнетании и давлением насыщенного пара при температуре перекачивания.

Существуют два вида NPSH:

Расчётный NPSH является характеристикой установки, независимой от вида насоса и выводится путем применения принципа сохранения энергии между свободной поверхностью жидкости и всасыванием:

Требуемый NPSH является параметром насоса, указываемый производителем и выражающийся следующим уравнением:

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: