Вода температурой t°C из водохранилища в оросительную систему подается на высоту Нг по стальному трубопроводу центробежным насосом с объемным расходом Q. Всасывающий и нагнетательный трубопроводы имеют соответственно: длины lвс, lн и диаметры dвс, dн. Местными потерями в нагнетательном трубопроводе пренебречь, во всасывающем трубопроводе местные потери напора принять равными 100% от потерь по длине.
Произвести выбор центробежного насоса. Построить рабочие характеристики насоса H = f(Q),η = f(Q).
Построить характеристику трубопровода Hтр = f(Q). Определить рабочую точку при работе насоса на сеть.
Определить мощность на валу насоса для рабочей точки. К. п. д. насоса для расчета определить по характеристике η = f(Q).
4.Как изменится подаваемый объемный расход при параллельной работе двух одинаковых насосов на общий трубопровод с теми же данными? Начертить схему подключения насосов.
Дано: Q= 4∙10-2 м3/с, Нг = 15 м,
lвс= 150 м, lн = 240 м, dв = 0,2 м,
dн = 0,15 м, t = 18ºС
Ответ
1) К160/20; 2) Qp = 0,036 м3/с, Нр = 21,5 м; 3) N = 9,9 кВт; 4) Q = 151,7 м3/ч
Решение
1. Потребный напор насоса для заданного трубопровода будет равен:
где Нг – геометрическая высота нагнетания воды;
hs – потери напора в трубопроводах (местные и по длине): hs = hв+ hн;
hв – потери на линии всасывания, м, hн – потери на линии нагнетания, м.
,
где – коэффициент гидравлического сопротивления трения;
l – длина трубопровода, м;
d – диаметр трубопровода, м;
i – сумма коэффициентов местных сопротивлений.
Потери напора на линии всасывания (во всасывающем трубопроводе местные потери напора принимаем равными 100% от потерь по длине):
Потери напора на линии нагнетания (местными потерями в нагнетательном трубопроводе пренебрегаем):
Тогда: hs = hв+ hн = +
Определим площади всасывающего и нагнетательного трубопроводов:
Скорости движения жидкости в трубопроводах:
Определим режим движения жидкости в трубопроводах, для этого определим число Рейнольдса.
,
где ν – коэффициент кинематической вязкости, принимаем его при температуре 18˚С равным ≈1,01· 10-6 м2/с [3].
Для всасывающего трубопровода:
Re> 2320 (режим турбулентный), значит нужно определять составной критерий:
,
где – абсолютная шероховатость, выбирается из [2], = 0,03мм
Определим коэффициент по формуле Альтшуля, т.к.:
Для нагнетательного трубопровода:
Re> 2320 (режим турбулентный), определяем составной критерий:
,
Определим коэффициент по формуле Альтшуля, т.к.:
Выразим скорости в формуле + через расход жидкости:
и
+
Потребный напор:
По потребному напору насоса Н (23,43 м) и расходу Q (0,04 м3/с = 144 м3/ч) выбираем насос К160/20 [3]
. Технические данные насоса представлены в таблице 1.
Таблица 1.
Технические данные насоса
К160/20, DК=264, DВ =150 n =1450
Q, м³/ч H, м N, кВт η
28,8 22,8 6 26
57,6 23,6 7 48
86,4 23,6 8 62
115 22,5 9 73
144 21,2 10,5 81
175 19,2 11,8 81
202 17 12,1 77
2. Для построения характеристики трубопровода воспользуемся полученной формулой потребного напора Н.
Полученные значения сводим в таблицу 2.
Таблица 2.
Q,м3/с 0,008 0,016 0,024 0,032 0,04 0,048 0,056
Нтр,м
15,33 16,34 18,03 20,39 23,43 27,14 31,52
Строим совместную характеристику насоса и трубопровода (рис.1).
Рис
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
