Центробежный насос перекачивает воду из открытого резервуара А в закрытый цилиндрический резервуар В водонапорной башни на высоту Нг. Давление на свободной поверхности в баке ро = 0,147 МПа. Трубы всасывания и нагнетания имеют соответственно: диаметры dвс, dни длины lвс, lн. Коэффициент гидравлического трения λ= 0,03. Местными потерями в нагнетательном трубопроводе пренебречь. Суммарный коэффициент местных сопротивлений всасывающей линии ζвс = 6.
Подобрать насос, который обеспечит подачу воды Q. Построить рабочие характеристики насоса H = f(Q) и η = f(Q).
Построить характеристику трубопровода Hтр = f(Q). Найти рабочую точку при работе насоса на сеть.
Найти потребную мощность насоса для пропуска заданного объемного расхода.
Определить подаваемый объемный расход при параллельной работе двух одинаковых насосов на общий трубопровод с теми же данными. Начертить схему подключения насосов.
Дано: Q = 2∙10-2 м3/с, Нг = 15,6 м,
lвс = 8 м, lн = 400 м, dв = 0,2 м,
dн = 0,15 м, λ= 0,03, ζвс = 6,
ро = 0,147 МПа
Ответ
1) Насос К90/35а; 2) Q = 61,2 м3/ч, Н = 31 м; 3) N = 7,4 кВт; 4) Q = 65 м3/ч, Н = 32 м.
Решение
1. Скорости движения жидкости в трубопроводах:
Определим потери напора по длине в трубопроводах по формуле:
,
где – коэффициент гидравлического сопротивления трения; l – длина трубопровода, м; d – диаметр трубопровода, м.
Потери напора по длине на линии всасывания:
Потери напора по длине на линии нагнетания:
Определим потери напора в местных сопротивлениях на линии всасывания:
Суммарные потери напора: h = hв + hн+ hм = 0,025 + 5,2 + 0,125 = 5,35м
Полный напор:
Нст – статический напор, м
По подаче Q = 20 л/с = 72 м3/ч и напору Н = 26 м выбираем насос К90/35а [3].
Технические данные насоса представлены в таблице 1.
Таблица 1.
К90/35а, DК=163, DВ =100, n =2900
Q, м³/ч H, м N, кВт η
14,4 32,5 4,3 28
28,8 33 5,5 45
43,2 32,5 6,6 60
57,6 32 7 69
72 30 8,2 74
86,4 28,6 8,8 72
101 24 9,2 68
115 18 9,9 60
Построим рабочие характеристики насоса H = f(Q) и η = f(Q) (рис
. 1).
2. Для построения характеристики трубопровода запишем потери напора во всасывающем и нагнетательном трубопроводах в зависимости от расхода:
Используем полученную выше зависимость, вычисляем Нтрв диапазоне работы насоса и данные сводим в таблицу 2.
Таблица 2.
Q, м³/ч Hтр, м
14,4 21,18
28,8 23
43,2 26
57,6 30,3
72 35,7
86,4 42,4
101 50,4
115 59,3
Наносим на характеристику насоса характеристику трубопровода (рис. 1).
Рис. 1. Совместная характеристика работы насоса и трубопровода.
Пересечение характеристики Н = f(Q) с Нтр = f(Q) дает искомую точку Р, которая определяет режим работы насоса: Q = 61,2 м3/ч = 17 л/с, Н = 31 м, η = 0,70
3. Найдем потребную мощность насоса для пропуска заданного объемного расхода
кВт
4
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
