Центробежный насос, характеристика которого задана, подаёт воду на геометрическую высоту НГ=5,5 м (рис. 1). Трубы всасывания и нагнетания имеют диаметры dв=40 мм и dн=32 мм, длины lв=3 м и lн=26 м соответственно. Температура подаваемой воды T=30 єc и соответствующие значения удельного веса воды q=996 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 |
1 |
|
Вход в трубопровод |
0,5 |
|
Выход из трубопровода |
1 |
|
Задвижка: - частично прикрытая*; Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к
профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные
корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.
- открытая |
20 0,8 |
|
* Степень прикрытия задвижки здесь не уточняется |
|
Материал и характеристика труб учитывается величиной эквивалентной шероховатости Dэ=Кэ (дано).
Рис. 1.
Характеристика центробежного насоса.
|
Q, л/с |
0 |
0,3 |
0,5 |
0,7 |
0,9 |
1,1 |
1,3 |
1,5 |
1,7 |
1,9 |
|
Н, м |
12 |
11,7 |
11,5 |
11,2 |
10,8 |
10,2 |
9,3 |
8,1 |
6 |
1,8 |
|
h ,% |
0 |
34 |
50 |
60 |
65 |
69 |
70 |
68 |
62 |
51 |
|
Величина |
Исходные данные к вариантам |
|||||||||
|
и размерн. |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Нг, м |
2,5 |
7 |
6,5 |
6 |
5,5 |
5 |
5,5 |
4 |
3,5 |
6 |
|
lв, м |
3,8 |
4 |
5 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
4 |
5,5 |
|
lн, м |
9,5 |
9 |
8 |
17 |
16 |
15 |
26 |
27 |
28 |
18 |
|
dв, мм |
32 |
50 |
40 |
32 |
40 |
32 |
40 |
32 |
25 |
40 |
|
dн, мм |
25 |
25 |
32 |
25 |
25 |
20 |
32 |
32 |
25 |
32 |
|
Т, оС |
55 |
55 |
50 |
45 |
40 |
35 |
30 |
25 |
20 |
45 |
|
Dэ, мм |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
0,06 |
0,075 |
0,075 |
0,075 |
0,075 |
0,06 |
0,05 |
|
q, кг/м3 |
985 |
985 |
988 |
990 |
992 |
994 |
996 |
997 |
998 |
990 |
РЕШЕНИЕ
Общие потери напора в трубопроводе определяются по формуле:
,м,
где hн и hв – соответственно потери напора в напорном и всасывающем трубопроводе, которые определяются по аналогичным формулам.
, м,
где hlн(в) – потери по длине на трение;
- потери на местные сопротивления.
, 
где 
- коэффициент гидравлического трения.
Таким образом получим, что
,
где Кэ – 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 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
2 |
|
Q, м3/с |
0 |
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 |
0,249 |
0,498 |
0,746 |
0,995 |
1,244 |
1,493 |
1,742 |
1,991 |
2,239 |
2,488 |
|
|
0,000 |
0,221 |
0,885 |
1,986 |
3,533 |
5,522 |
7,954 |
10,828 |
14,145 |
17,889 |
22,089 |
|
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 |
0,228 |
0,912 |
2,046 |
3,640 |
5,689 |
8,195 |
11,156 |
14,574 |
18,431 |
22,759 |
|
hобщ+геом=hв+hн+Нг |
5,500 |
5,728 |
6,412 |
7,546 |
9,140 |
11,189 |
13,695 |
16,656 |
20,074 |
23,931 |
28,259 |
Строим график для случая с прикрытой задвижкой (xз.прикр.=20)
Для построения графика для случая с открытой задвижкой результаты сведём в таблицу.
|
Q, л/с |
0 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
2 |
|
Q, м3/с |
0 |
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 |
0,249 |
0,498 |
0,746 |
0,995 |
1,244 |
1,493 |
1,742 |
1,991 |
2,239 |
2,488 |
|
|
0,000 |
0,161 |
0,642 |
1,441 |
2,563 |
4,006 |
5,771 |
7,856 |
10,262 |
12,978 |
16,025 |
|
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 |
0,168 |
0,669 |
1,501 |
2,670 |
4,173 |
6,012 |
8,184 |
10,691 |
13,520 |
16,695 |
|
hобщ+геом=hв+hн+Нг |
5,500 |
5,668 |
6,169 |
7,001 |
8,170 |
9,673 |
11,512 |
13,684 |
16,191 |
19,020 |
22,195 |
Строим график для случая с открытой задвижкой (xз.отк.=0,8)
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.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему