По данным табл.3 построить характеристики водопроводной сети и насоса (для насоса построить только кривую зависимость Н от Q.
Дано:
Величина,
ед. измер. Точки
1 2 3 4
Q, л/с 0 20 40 80
Н, м.вод.ст. 30 35 30 15
НГ = 0, Q´= 45 л/с, k = 0,0036 м.вод.ст.·с2/л2
Определить:
1. Производительность QP и напор НP насоса при работе его на заданную сеть (по характеристике).
2. Мощность на валу насоса NP (кВт) при QP и НP.
3. При скольких оборотах n´ производительность насоса будет равна Q´, если при оборотах np = 3000 об/мин его производительность равна QP (определить по формуле пропорциональности).
4. Чему будет равняться напор Н´ при новом числе оборотов n´ (определить по характеристике сети или по формуле пропорциональности).
5. Чему будет равняться мощность на валу насоса N´В при новом числе оборотов n´ (считать по формуле мощности по Q´ и Н´).
6. Напор насоса при дросселировании в регулирующем клапане для получения расхода Q´ (по характеристике насоса).
7. Мощность на валу насоса Nдр, если расход Q´ получить не изменением числа оборотов, а дросселированием в регулирующем клапане (считать по формуле мощности по Q´ и Ндр).
8. Сделать вывод, какой способ регулирования экономичнее: изменением числа оборотов или дросселированием в регулирующем клапане.
Решение
Характеристику водопроводной сети строим по формуле НС = НГ + k·Q2 (для тех же расходов, что даны для построения характеристики насоса).
НС = 0 + 0,0036·Q2 = 0,0036·Q2
Qс1 = 0, НС1 = 0,0036·02 = 0,
Qс2 = 0, НС2 = 0,0036·202 = 1,44 л/с,
Qс3 = 0, НС3 = 0,0036·402 = 5,76 л/с,
Qс4 = 0, НС4 = 0,0036·802 = 23,04 л/с. Строим характеристику насоса по данным таблицы и характеристику сети по вычисленным значениям напоров.
Сплошная линия - характеристика насоса, штриховая линия - характеристика сети
. Точка А - рабочая точка совместной работы насоса и сети. Из характеристики находим: QP = 72,55 л/с, НP = 18,32 м.
Полезная рабочая мощность насоса:
Nр = γ·QP·НP = 9,81·72,55·10-3·18,32 = 13,04 кВт, здесь γ = 9,81 кН/м3 - удельный вес воды.
Законы пропорциональности для центробежного насоса имеют вид:
Q´/Q = n´/n, (1); H´/H = (n´/n)2, (2); N´/N = (n´/n)3, (3).
При помощи формулы (1), находим (ответ на п.3):
n´= n·Q´/Qp = 3000·45/72,55 = 1860,8 об/мин.
При помощи формулы (2), находим (ответ на п.4):
H´ = Hр·(n´/n)2 = 18,32·(1860,8/3000)2 = 7,05 м.
Находим (ответ на п.5): N´ = γ· Q´·H´ = 9,81·45·10-3·7,05 = 3,11 кВт.
Находим (ответ на п.6): по характеристике насоса при Qдр = Q´ = 45 л/с, находим точку В, а по ней напор Ндр = 28,47 м.
Находим (ответ на п.7):
Nдр = γ·Q´·Ндр = 9,81·45·10-3·28,47 = 12,57 кВт.
Вывод (ответ на п.8):, сравнивая мощности регулирования, полученные изменением числа оборотов N´ = 3,11 кВт и дросселированием Nдр = 12,57 кВт, можно сде-лать однозначный вывод, что регулирование путем изменения оборотов значитель- но экономичнее, чем путем дросселирования.
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
