Дано L = 8 м Кэ=0 1 мм Q= 220 м3/ч Zвс=42м

Переведем несистемные единицы в СИ.
Q=220/3600=0,06111 м3/с
Определим диаметр всасывающего трубопровода.
Скорость движения и подача связаны формулой:
ʋ=4Qπd2 , (1)
где:
Q – подача жидкости, м3/с;
d – диаметр трубы, м.
Выражаем из формулы 1 значение d.
d=4*Qπv ,(2)
Принимаем скорость движения воды во всасывающем трубопроводе в пределах 1,5−2 м/с, ʋ=2 м/с. Получаем d:
d=4*0,06113,14*2=0,197 м=197 мм
Принимаем ближайший стандартный диаметр d= 200 мм.
Уточняем скорость по 1 формуле:
ʋ=4Qπd2= 4*0,06113,14*0,2*0,2=1,946 м/с
Скорость воды попадает в заданные пределы, поэтому оставляем выбранный диаметр.
Определение режима течения жидкости
Число Рейнольдса определяется по формуле 3:
Re= ʋ*D/ ⱱ ,(3)
Re=1,946*0,2/(5*10-6)=77849
Исходя из значения числа Рейнольдса режим движения нефтепродукта турбулентный, отсюда рассчитаем коэффициент гидравлического трения.
Так как Re>560*d/Кэ, (Re>1120) , то коэффициент гидравлического трения определим по формуле 4 (Альтшуля) :
λ=0,11*(Кэd)0,25 , (4)
λ=0,11*(Кэd)0,25=0,11*0,10,20,25=0,09249
Напор Н, который долен развивать насос, определяется по формуле 5:
H=zнаг-zвс+λld∙υ22g, (5)
H=156-42+0,0925*80000,2∙1,946*1,9462*9,81=180 м
Подбираем насос по каталогу из приложения:
При заданных параметрах точка Р (напор Нр=180 м, расход Qр = 220 м3/час=0,061 м3/с) выбираем насос НМ 500-300– Dкат = 300 мм (n=2980 об/мин) из приложения.
Построим характеристику сети , используя уравнение Бернулли:
Hс=zнас-zвс+λld∙8Q2gπd4(6)
Hс=156-42+λ8∙1030,2∙8Q29,81∙3,14∙0,24=114+λQ22,597∙105
Теперь будем задаваться величинами Q и получать величины Нс результаты расчета сведем в таблицу 5.
Таблица 5–таблица результатов расчета Нс
Q, m3/c 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18
Hс, m 114,0 116,7 124,6 137,9 156,5 180,4 209,5 244,0 283,9 329,0
По результатам расчета и данным напорной характеристики насоса строим совмещенный график напорных характеристик рисунок 5.
32023051457960Р
00Р
4510405945515А
00А
571817512166602
002
57105555105401
001
Рисунок 5- Совмещенный график напорных характеристик, где: 1 – напорная характеристика насоса, 2 – напорная характеристика сети, точка А – рабочая точка пересечения напорных характеристик при стандартном диаметре колеса, точка Р необходимые параметры работы насоса для перекачки нефтепродукта.
Пересечение кривых дает рабочую точку – точка А, для которой определяем На= 280 м и Qа = 0,096 м3/с
По полученным результатам, выходит, что расход Qа = 0,096 м3/с больше заданного Qр = 0,061 м3/с на ∆Q=0,096-0,0610,096∙100%=36,5%
Необходимо произвести регулирование работы насоса срезкой диаметра рабочего колеса:
Для получения расхода Qр:
QАQP=DкатDоб , (6)
0,0960,061=300Dоб
Отсюда Dоб = 300*0,061/0,096=191 мм
Для получения напора Нр:
НАНP=DкатDоб , (7)
280180=300Dоб
Отсюда Dоб =240 мм
Перестраиваем напорную характеристику насоса с обточенным колесом D=191 мм
523430517180993
003
523472810915651
001
52724054540252
002
3346452076872002349712209401822904451848274Р1
00Р1
4279688951018А
А
Рисунок 6- Совмещенный график напорных характеристик, где: 1 – напорная характеристика насоса до срезки диаметра рабочего колеса, 2 – напорная характеристика сети, 3 – напорная характеристика насоса после срезки диаметра рабочего колеса, точка А – рабочая точка пересечения напорных характеристик при стандартном диаметре колеса, точка Р1 -рабочая точка при пересечении напорных характеристик насоса с обточенным колесом и напорной характеристики сети.
Пересечение кривых дает рабочую точку – точка Р1, для которой определяем Нр1= 184 м и Qр1 = 0,0613 м3/с
Имея ввиду, что от нас требуется получить подачу Q с точностью до 5%, что составляет:
∆Q=0,05∙0,061=0,00305м3с, то есть 0,05795≤Q≤0,06405 м3с
∆Н=0,05∙180=9 м, то есть 171≤Н≤189 м
Вывод Нр1= 184м и Qр1 = 0,0613 м3/с входят в допустимые диапазоны точности подачи.