Таблица 1 - Исходные данные
Н.У.
м В.У.
м hв
м dв
м dн
м D1
м D2
м L1
м L2
м Местные потери Потери по длине
hтl, м зад. Q
м3/с
во всас. линии
h встм, м в нагн. линии
нагн.
hнагтм, м
18 20 5 0,8 0,8 1,0 1,0 51 340 0,25 0,26 AQ2l 0,06 1,7
Примечания:1. Коэффициент сопротивления задвижки зад. и подача насоса Q заданы при полностью открытой задвижке.
2. Местные потери в нагнетательной линии заданы с учетом потерь в задвижке.
3. Материал трубопровода – сталь.
Таблица 2 - Удельные сопротивления А для стальных труб
Диаметр D, м 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30
A (для Q в м3/с) 0,0017 0,003 0,0055 0,011 0,023 0,058 0,19 0,85
175895635000
Требуется:
1. Определить напор насоса по формуле .
2. Определить показания приборов №1 и №2.
3. Определить напор насоса по показаниям приборов
4. Определить стоимость электроэнергии за 100 суток работы насосной установки при работе 21 час в сутки с учетом удельной стоимости электроэнергии a=6,0 руб./кВт*ч; к.п.д. насоса н=0,82 и к.п.д. насоса дв=0,92.
5. Определить коэффициент сопротивления прикрытой задвижки зад., если с прикрытием ее мощность насоса увеличивается на 27%, а напор увеличивается на 33% от исходных расчетных величин при полностью открытой задвижке; при этом к.п.д. насоса снизится до 85% от исходной величины, а к.п.д. электродвигателя не изменится.
6. Определить показания прибора №2 при прикрытой задвижке.
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Насос имеет положительную геометрическую высоту всасывания и отрицательную геометрическую высоту нагнетания. В этом случае насосную установку называют – насосной установкой сифонного типа.
Геодезическая высота подъёма:
Hг=hв-hн.
1. Определение напора насоса необходимого для подъема воды
1.1. Геодезическая высота подъёма
Hг=ву-ну=20-18=2 м.
1.2. Потери напора во всасывающем и напорном трубопроводах насосной установки:
потери напора во всасывающем трубопроводе насосной установки равны:hв=hвм+hвдл=0,25+0,25=0,5 м;
hвдл=A·Q2·L1=0,0017·1,72·51=0,250563≈0,25 м;
Удельное сопротивление А для стальных труб диаметра Dв=1,0 м принимаем равным 0,0017 с2/м6.
потери напора в напорном трубопроводе насосной установки равны:
hн=hнм+hндл=0,26+1,67=1,93 м.
hндл=A·Q2·L2=0,0017·1,72·340=1,67042≈1,67 м.
Потери напора во всасывающем и напорном трубопроводах насосной установки:
h=hв+hн=0,5+1,93=2,43 м.
1.3. Напор насоса
H=Hг+h+(Vву2-Vну2)/2g
H=2+2,43+(0,72-0,52)/(2·9,81)=4,442232≈4,44 м.
2. Определение показаний приборов №1 и №2
Прибором №1 является вакуумметр, так как насос расположен выше уровня воды в водоисточнике.
62865381000Рисунок 1 - Схема для определения показаний прибора № 1.
По расчётной схеме (рис
. 1) составим уравнение Бернулли:
-hв+P0/g+Vну2/2g=yв+Pв/g+Vв2/2g+hв.
Показание прибора:
hвак1=(P0-P)/g=hв+yв+hв+(Vв2-Vну2)/2g
hвак1=5+0,2+0,5+(3,382-0,52)/(2·9,81)=6,269541≈6,27 м,
где: hв=5 м;
yв=0,25·dв=0,25·0,8=0,2 м;
Vв=4·Q/(·dв2)=4·1,7/(3,14·0,82)=3,383758≈3,38 м/с.
Прибором №2 является вакуумметр, так как насос расположен выше уровня воды в водоприёмнике.
По расчётной схеме (рис. 2) составим уравнение Бернулли:
5772154762500
Рисунок 2 - Схема для определения показаний прибора № 2.
yн+Pн/·g+Vн2/(2·g)=-hн+P0/·g+Vву2/(2·g)+hн
Показание прибора:
hвак2=(P0-Pн)/·g=hн-yн-hн+(Vн2-Vву2)/(2·g)
hвак2=3+0,2-1,93+(3,382-0,72)/(2·9,81)=2,027309≈2,03 м.
где: hн=Hг-hв=2-5=-3 м
Знак минус уже учтен нами при составлении уравнения Бернулли, поэтому в выражение для показания прибора подставляем просто значение hн=3 м.
yн=0,5·dн=0,5·0,8=0,4 м;
Vн=4·Q/·dн2=4·1,7/(3,14·0,82)=3,38 м/с.
Выражение для показания прибора №2 примет следующий вид:
hман2=(P''н-P0)/·g=-yн+hн-hн+(Vву2-Vн2)/2·g
hман2=-0,7–3+1,93+(0,72- 3,382)/(2·9,81) = -2,31 м
где: yн=0,5·dн+0,3=0,5·0,8+0,3=0,7 м.
Следует отметить, что при расходах меньше заданного давление в напорном патрубке насоса может быть равно атмосферному и даже ниже его.
3
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
