Задача 5. Исследование зависимости характеристик центробежного насоса при его работе на трубопровод.

Центробежный насос, характеристика которого задана, подаёт воду на геометрическую высоту Н_Г (рис. 1). Трубы всасывания и нагнетания имеют диаметры d_в и d_н, длины l_в и l_н соответственно. Температура подаваемой воды и соответствующие значения удельного веса воды q кг/м³ заданы.

Найти рабочую точку при работе насоса на сеть.

Определить, как изменяются напор и мощность насоса, если задвижка частично прикрыта и полностью открыта (учтено коэффициентом местного сопротивления).

При построении характеристики насосной установки учесть нижеприведённые местные гидравлические сопротивления.

Вид местного сопротивления	x
Плавный поворот трубы R=d
Вход в трубопровод	0, 5
Выход из трубопровода
Задвижка: - частично прикрытая*; - открытая	0, 8
* Степень прикрытия задвижки здесь не уточняется

 

Материал и характеристика труб учитывается величиной эквивалентной шероховатости К_э (дано). Температура транспортируемой воды 20 °С.

 

 

xвых=1

xз.отк.=0, 8 xз.прикр.=20

xпов=1

xпов=1

xвх=0, 5

Рис. 1.

 

Характеристика центробежного насоса.

 

Q, л/с		0, 3	0, 5	0, 7	0, 9	1, 1	1, 3	1, 5	1, 7	1, 9
Н, м		11, 7	11, 5	11, 2	10, 8	10, 2	9, 3	8, 1		1, 8
h, %

 

Величина и размерн.	Исходные данные к вариантам
Нг, м	4, 5		8, 5		7, 5		7, 5		5, 5
lв, м	3, 8									5, 5
lн, м	19, 5
dв, мм
dн, мм
Кэ, мм	0, 06	0, 06	0, 06	0, 06	0, 075	0, 075	0, 075	0, 075	0, 06	0, 05
q, кг/м3
Величина и размерн.	Исходные данные к вариантам
Нг, м	4, 3	5, 8	6, 5	7, 6	8, 5	9, 5	4, 5	5, 4	6, 5
lв, м	2, 8	3, 4	4, 5	3, 6	4, 5	2, 4	3, 3	4, 2	1, 4
lн, м	19, 5
dв, мм
dн, мм
Кэ, мм	0, 06	0, 06	0, 06	0, 06	0, 075	0, 075	0, 075	0, 075	0, 06
q, кг/м3

 

 

Центробежный насос, характеристика которого задана, подаёт воду на геометрическую высоту Н_Г=1, 5 м(рис. 1). Трубы всасывания и нагнетания имеют диаметры d_в=40 мми d_н=20 мм, длины l_в=3 ми l_н=10, 5 м соответственно. Температура подаваемой воды и соответствующие значения удельного веса воды q=983 кг/м³ заданы.

 

Общие потери напора в трубопроводе определяются по формуле:

 

, м,

 

где h_н и h_в – соответственно потери напора в напорном и всасывающем трубопроводе, которые определяются по аналогичным формулам.

 

, м,

где h_lн(в) – потери по длине на трение;

- потери на местные сопротивления.

,

где - коэффициент гидравлического трения.

Таким образом получим, что

,

 

 

где К_э – величина эквивалентной шероховатости (из задания)

Для определения скорости необходимо найти площадь сечения:

, м²; , м/с

 

Для построения графика для случая с прикрытой задвижкой результаты сведём в таблицу.

Q, л/с		0, 2	0, 4	0, 6	0, 8		1, 2	1, 4	1, 6	1, 8
Q, м3/с		0, 0002	0, 0004	0, 0006	0, 0008	0, 001	0, 0012	0, 0014	0, 0016	0, 0018	0, 002
Vн=4Q/(pdн2), м/с	0, 000	0, 637	1, 273	1, 910	2, 546	3, 183	3, 820	4, 456	5, 093	5, 730	6, 366
	0, 000	1, 165	4, 658	10, 481	18, 634	29, 115	41, 926	57, 065	74, 534	94, 333	116, 460
Vв=4Q/(pdв2), м/с	0, 000	0, 159	0, 318	0, 477	0, 637	0, 796	0, 955	1, 114	1, 273	1, 432	1, 592
	0, 000	0, 007	0, 027	0, 060	0, 107	0, 167	0, 241	0, 328	0, 429	0, 542	0, 670
hобщ=hв+hн	0, 000	1, 171	4, 685	10, 542	18, 741	29, 282	42, 167	57, 394	74, 963	94, 875	117, 130
hобщ+геом=hв+hн+Нг	1, 500	2, 671	6, 185	12, 042	20, 241	30, 782	43, 667	58, 894	76, 463	96, 375	118, 630

Строим график для случая с прикрытой задвижкой (x_{з.прикр.}=20)

 

рабочая точка Q = 0, 00057; Н = 11, 019; КПД = 54%

Рис. 1. Характеристики насоса при работе на трубопровод с прикрытой задвижкой.

 

Для построения графика для случая с открытой задвижкой результаты сведём в таблицу.

Q, л/с		0, 2	0, 4	0, 6	0, 8		1, 2	1, 4	1, 6	1, 8
Q, м3/с		0, 0002	0, 0004	0, 0006	0, 0008	0, 001	0, 0012	0, 0014	0, 0016	0, 0018	0, 002
Vн=4Q/(pdн2), м/с	0, 000	0, 637	1, 273	1, 910	2, 546	3, 183	3, 820	4, 456	5, 093	5, 730	6, 366
	0, 000	0, 768	3, 072	6, 912	12, 288	19, 200	27, 648	37, 632	49, 151	62, 207	76, 799
Vв=4Q/(pdв2), м/с	0, 000	0, 159	0, 318	0, 477	0, 637	0, 796	0, 955	1, 114	1, 273	1, 432	1, 592
	0, 000	0, 007	0, 027	0, 060	0, 107	0, 167	0, 241	0, 328	0, 429	0, 542	0, 670
hобщ=hв+hн	0, 000	0, 775	3, 099	6, 972	12, 395	19, 367	27, 889	37, 960	49, 580	62, 750	77, 469
hобщ+геом=hв+hн+Нг	1, 500	2, 275	4, 599	8, 472	13, 895	20, 867	29, 389	39, 460	51, 080	64, 250	78, 969

Строим график для случая с открытой задвижкой (x_з.отк.=0, 8)

 

рабочая точка Q = 0, 0007; Н = 11, 02; КПД = 60%

Рис. 2. Характеристики насоса при работе на трубопровод с открытой задвижкой.

 

Таким образом, при постепенном закрытии задвижки рабочая точка (пересечение характеристики H-Q насоса с характеристикой трубопровода) стремится влево.

 

Мощность насоса определяется по формуле:

 

, кВт,

где - КПД в долях.

 

Для случая с прикрытой задвижкой:

кВт

Для случая с открытой задвижкой

кВт

Таким образом, прикрытие задвижки на напорном трубопроводе ведёт к некоторому снижению мощности насоса, однако снижение КПД ограничивает широкое применение данного вида регулирования.

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. A. Оказание помощи при различных травмах и повреждениях.
2. A. особая форма восприятия и познания другого человека, основанная на формировании по отношению к нему устойчивого позитивного чувства
3. B. Принципы единогласия и компенсации
4. CEМEЙНOE КОНСУЛЬТИРОВАНИЕ, ЕГО ОСОБЕННОСТИ
5. Cистемы зажигания двигателей внутреннего сгорания, контактная сеть электротранспорта, щеточно-контактный аппарат вращающихся электрических машин и т. п..
6. Cистемы зажигания двигателей внутреннего сгорания, контактная сеть электротранспорта, щеточно–контактный аппарат вращающихся электрических машин и т. п..
7. Cочетания кнопок при наборе текста
8. D-технология построения чертежа. Типовые объемные тела: призма, цилиндр, конус, сфера, тор, клин. Построение тел выдавливанием и вращением. Разрезы, сечения.
9. Diana 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
10. DSM-IV-TR: Основные характеристики.
11. EP 3302 Экономика предприятия
12. Ex. Переведите, обратив внимание на перевод инфинитива, определите его функцию.