|
установить, если к. п. д. насосной установки составляет 0,55.
К этой задаче смотри пример 2.6.
1) Плотность жидкости - по формуле (1.2):
ρ = ∆·ρ
в
= 1,06·1000 = 1060 кг/м
3
.
2) Скорость жидкости найдём по формуле (1.17):
Q = W·S;
с
м
d
Q
W
256
,
1
065
,
0
785
,
0
3600
15
4
2
2
=
⋅
⋅
=
⋅
⋅
=
π
.
3) Напор, создаваемый насосом, находим по формуле (2.1):
п
o
h
H
P
P
H
+
+
⋅
−
=
g
1
2
ρ
;
п
o
h
H
P
P
P
H
+
+
⋅
−
+
=
g
)
(
атм
изб
атм
ρ
;
п
o
h
H
P
H
+
+
⋅
=
g
изб
ρ
.
4) Потери напора находим по формуле:
м
L
L
h
п
68
,
4
81
,
9
2
256
,
1
0,065
124
,03
0
1
g
2
W
d
1
2
2
экв
=
⋅
⋅
⋅
+
=
⋅
⋅
+
⋅
+
=
∑
λ
.
5) Требуемый напор насоса:
.
16
68
,
4
5
,
8
9,81
1060
10
81
,
9
3
,
0
4
м
H
=
+
+
⋅
⋅
⋅
=
6) Требуемую производительность насоса переведём в м
3
/мин:
мин
дм
Q
3
3
250
60
1000
15
ч
м
15
=
⋅
=
=
.
7) Точка (280 дм
3
/мин; 18 м) относится к характеристике насоса, а точка
(250 дм
3
/мин; 16 м) – к характеристике сети. Даже без построения графика
можно понять, что точка (250 дм
3
/мин; 16 м) лежит ниже характеристики
насоса, значит, данный насос подходит для выполнения задания.
8) Мощность, затрачиваемую насосной установкой, находим по формуле
(2.3):
кВт
H
g
Q
26
,
1
55
,
0
1000
3600
16
81
,
9
1060
15
1000
=
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
=
⋅
⋅
⋅
⋅
=
η
ρ
.
9) Двигатель подбирается так, чтобы был запас мощности на пусковые
перегрузки. Коэффициент запаса мощности по таблице 2.1 примем равным
1,5.
N
двиг
= β·N = 1,5·1,26 = 1,89 кВт.
№10. Центробежный насос для перекачки воды имеет следующие
паспортные данные: Q = 56 м
3
/ч, Н = 42 м, Q = 10,9 кВт при n =
= 1140 об/мин. Определить 1) к. п. д. насоса, 2) производительность его,
развиваемый напор и потребляемую мощность при n = 1450 об/мин,
считая, что к. п. д. остался неизменным.
1) К. П. Д. выразим из формулы (2.3):
η
ρ
⋅
⋅
⋅
⋅
=
1000
H
g
Q
;
.
59
,
0
10,9
1000
3600
42
9,81
1000
56
N
1000
=
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
=
⋅
⋅
⋅
⋅
=
H
g
Q
ρ
η
2) Характеристики насоса при частоте вращения рабочего колеса
n
2
= 1450 об/мин найдём по формулам (2.8):
а) Производительность:
2
1
2
1
n
n
Q
Q
=
;
.
м
,2
71
1140
1450
56
3
1
2
1
2
ч
n
n
Q
Q
=
⋅
=
⋅
=
б) Напор:
2
2
1
2
1
=
n
n
Н
Н
;
м.
68
1450
1140
42
2
2
2
1
1
2
=
=
=
n
n
H
H
в) Мощность:
3
2
1
2
1
=
n
n
;
кВт
4
,
22
1450
1140
,9
10
3
2
2
1
1
2
=
=
=
n
n
.
или
кВт
H
g
Q
4
,
22
59
,
0
1000
3600
68
81
,
9
1000
2
,
71
1000
2
2
2
=
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
=
⋅
⋅
⋅
⋅
=
η
ρ
– это можно делать
только при условии постоянства к. п. д.
№11. При испытании центробежного насоса получены следующие
данные:
Q, дм
3
/мин
0
100
200
300
400
500
Н,м
37,2
38,0
37
34,5
31,8
28,5
Сколько жидкости будет подавать этот насос по трубопроводу
диаметром 76
×
4 мм, длиной 355 м (собственная плюс эквивалентная
длина местных сопротивлений) при геометрической высоте подачи
4,8 м? Коэффициент трения λ = 0,03, SР
доп
= 0. (Построить
характеристики насоса и трубопровода и найти рабочую точку.)
Как изменится производительность насоса, если геометрическая
высота подачи будет 19 м?
Найдём полное гидравлическое сопротивление сети по формуле (1.50):
доп
2
экв
2
d
1
P
H
g
W
L
L
Р
o
сети
∆
+
+
⋅
⋅
+
⋅
+
=
∆
∑
λ
;
g
d
Q
L
L
Н
H
g
W
L
L
Р
о
o
сети
⋅
⋅
⋅
⋅
+
⋅
+
+
=
+
⋅
⋅
+
⋅
+
=
∆
∑
∑
4
2
2
экв
2
экв
8
d
1
2
d
1
π
λ
λ
.
2) Составляем уравнения характеристик сети:
для высоты 4,8 м
2
1
4
2
2
1
1
1
6
,
609720
8
,
4
81
,
9
068
,
0
14
,
3
8
0,068
355
03
,
0
1
8
,
4
Q
Q
Н
Р
⋅
+
=
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
+
+
=
=
∆
для высоты 19 м
2
2
4
2
2
2
2
2
6
,
609720
19
81
,
9
068
,
0
14
,
3
8
0,068
355
03
,
0
1
19
Q
Q
Н
Р
⋅
+
=
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
+
+
=
=
∆
.
3) В этих уравнениях подача выражена в м
3
/с. Переведём её в дм
3
/мин:
2
1
2
1
)
1000
60
(
6
,
609720
8
,
4
Q
Н
⋅
⋅
+
=
;
2
2
2
2
)
1000
60
(
6
,
609720
19
Q
Н
⋅
⋅
+
=
.
4) Для построения графика найдём по этим двум уравнениям напоры для тех
же значений подачи, которые используются для построения характеристики
насоса:
Q, дм
3
/мин
0
100
200
300
400
500
Н
1
,м
4,8
6,5
11,6
20
31,9
47,1
Н
2
,м
19
21
26
34
46
61
5) Строим графики характеристик насоса и сети Н = f(Q) [синяя];
Н
1
= f(Q
1
) [зеленая];
Н
2
= f(Q
2
) [фиолетовая]:
0
10
20
30
40
50
60
70
0
100
200
300
400
500
600
Подача, дм
3
/мин
Н
ап
о
р
,
м
6) По графику находим рабочие точки – то есть точки пересечения кривой
характеристики насоса с кривыми характеристик сетей 1 и 2:
при высоте подачи 4,8 м:
Q
1
= 400 дм
3
/мин = 0,4 м
3
/мин;
при высоте подачи 19 м:
Q
1
= 300 дм
3
/мин = 0,3 м
3
/мин.
№12. Определить производительность шестерёнчатого насоса по
следующим данным: частота вращения 650 об/мин, число зубьев на
шестерне 12, ширина зуба 30 мм, площадь сечения зуба, ограниченная
внешней окружностью соседней шестерни, 7,85 см
2
, коэффициент подачи
0,7.
К этой задаче смотри пример 2.7.
Производительность шестерёнчатого насоса определяется по формуле:
.
257
,
0
60
004286
,
0
004286
,
0
60
650
12
0,03
10
7,85
2
,7
0
60
2
3
3
-4
мин
м
с
м
n
z
b
f
Q
=
⋅
=
=
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
⋅
=
⋅
⋅
⋅
⋅
=
υ
η
№13. Требуется выкачивать 215 дм
3
/мин раствора относительной
плотности 1,06 из подвального бака водоструйным насосом. Высота
подъёма 3,8 м. Давление воды перед насосом Р
изб
= 1,9 кгс/см
2
. К. п. д.
насоса 0,15. Сколько кубометров воды в час будет расходовать
водоструйный насос?
К этой задаче смотри пример 2.9.
1) Плотность раствора - по формуле (1.2):
ρ = ∆·ρ
в
= 1,06·1000 = 1060 кг/м
3
.
2) Находим производимую насосом полезную работу (мощность). Здесь
используем параметры жидкости:
N
пол
= Q
р
·ρ
р
·g·H =
.
6
,
141
1000
60
4
81
,
9
1060
215
Вт
=
⋅
⋅
⋅
⋅
3) Затрачиваемую насосом мощность находим уже с использованием
параметров воды:
N
затр
= Q
в
·ρ
в
·g·(H
р
- Н).
Выражение ρ·g·(H
р
- Н) равно давлению столба воды высотой от уровня
жидкости в напорном баке до линии соединяющей центры тяжести сечений,
то есть избыточному давлению:
Р
изб
= ρ·g·(H
р
- Н) = 1,9 кгс/см
2
;
N
затр
= Q
в
· Р
изб
.
4) К. п. д. – это отношение полезной мощности к затрачиваемой:
затр
пол
=
η
.
5) Отсюда выражаем расход воды:
ч
м
с
м
Q
3
3
4
изб
пол
в
2
,
18
3600
00506
,
0
00506
,
0
10
81
,
9
9
,
1
15
,
0
6
,
141
Р
N
=
⋅
=
=
⋅
⋅
⋅
=
⋅
=
η
.
Do'stlaringiz bilan baham: |
