насосы. Насосы и компрессоры. Контрольная работа по дисциплине Насосы и компрессоры Тема (вариант) Принцип расчета насоса. (15) Выполнил ( а ) студент (ка) 4 курса группы 1283Ц25
 Скачать 100 Kb.
|
|
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский национальный исследовательский технологический университет» (ФГБОУ ВПО «КНИТУ») КМИЦ “Новые технологии» Контрольная работапо дисциплине: «Насосы и компрессоры» Тема (вариант): Принцип расчета насоса. (15) Выполнил (а): студент (ка) 4 курса группы 1283-Ц25 Рамазанов Тимур Салаватович Проверил (а): ____________________г.Казань, 2022г. Содержание Введение…………………………………………………………………………… 3 1. Принцип функционирования 4 2. Определение переменных 4 3.Пример применения формул. 6 Заключение 9 Список использованной литературы и источников 10 Введение Ни для кого, наверное, не секрет, что для перемещения жидкости люди, как правило, используют всевозможное насосное оборудование. Наиболее распространенными агрегатами этого вида являются центробежные насосы, в которых перекачка жидкости осуществляется с помощью центробежной силы. Для того, чтобы центробежное насосное оборудование всегда функционировало бесперебойно и безотказно, всегда стоит очень внимательно подходить к его выбору. Чтобы правильно выбрать центробежный насос, прежде всего, необходимо будет знать, для каких целей будет использоваться этот вид оборудования. И только после этого стоит рассчитать необходимые технические характеристики этих насосных агрегатов. Поэтому в этом реферате мы постараемся подробно осветить, как правильно произвести расчет центробежного насоса, а также какие показатели функционирования при этом стоит учитывать. Принцип функционирования Для того, чтобы правильно выполнить расчет агрегата этого вида, прежде всего, необходимо знать по какому принципу работает это устройство. вода через всасывающий патрубок поступает к центру рабочего колеса; крыльчатка, размещенная на рабочем колесе, которое установлено на основном валу приводится в движение с помощью электродвигателя; под воздействием центробежной силы вода от крыльчатки прижимается к внутренним стенкам, при этом создается дополнительное давление; под создавшимся давлением вода выходит через нагнетательный патрубок. Для того, чтобы увеличить напор выходящей жидкости, необходимо увеличить диаметр крыльчатки или повысить обороты двигателя. Определение переменных На производительность центробежного насоса влияют следующие составляющие: напор воды; необходимая потребляемая мощность; размер рабочего колеса; максимальная высота всасывания жидкости. Итак, рассмотрим более детально каждый из показателей, а также приведем формулы расчета для каждого из них. Расчет производительности центробежного насосного агрегата проводится согласно следующей формуле: W = l1*(п*d1 – b*n)*c1 = l2*(п*d2 – b*n)*c2 Обозначение этой формулы следующее: W – производительность насоса, измеряемая в м3/с; l1,2 – ширина рабочего колеса соответственно по диаметрах d1,2; d1 – диаметр всасывающего патрубка; d2 – диаметр рабочего колеса; b – толщина лопаток крыльчатки; n – количество лопаток; п – число «пи»; с1,2 – меридианные сечения входящего и выходящего патрубков. Создаваемый центробежным насосом напор воды рассчитывается по формуле: N = (h2 – h1)/(p * g) + Ng + sp Переменные в формуле обозначают: N – высота напора, измеряемая в метрах; h1 – давление в емкости забора жидкости, измеряемое в Па; h2 – давление в емкости приема жидкости; p – плотность жидкости, которая перекачивается насосом, измеряется в кг/м3; g – постоянная величина, указывающая ускорение свободного падения; Ng – показатель необходимой высоты подъема жидкости; sp – сумма потерь напора жидкости. Расчет необходимой потребляемой мощности производится по следующей формуле: M = p*g*s*N Переменные формулы означают: M – необходимая потребляемая мощность; p – плотность перекачиваемой жидкости; g – величина ускорения свободного падения; s – необходимый объем расхода жидкости; N – высота напора. Максимальная высота всасывания жидкости рассчитывается по формуле: Nv = (h1 – h2)/(p * g) – sp – q2/(2*g) – k*N Обозначение переменных следующее: Nv – высота всасывания жидкости; h1 – давление в емкости забора; h2 – давление жидкости на лопатки крыльчатки; p – плотность жидкости, которая перекачивается; g – ускорение свободного падения; sp – количество потерь во входящем трубопроводе при гидравлическом сопротивлении; q2/(2*g) – напор жидкости во всасывающей магистрали; k*N – потери, зависящие от прибавочного сопротивления; k – коэффициент кавитации; N – создаваемый насосом напор. Пример применения формул Для того, чтобы понимать, как использовать формулы расчета центробежного насоса, приведем пример решения одного технологического задания. Пример №1. Необходимо рассчитать напор, расход и полезную мощность центробежного насоса, перекачивающего жидкость (маловязкая) с плотностью 1020 кг/м3 из резервуара с избыточным давлением 1,2 бара а резервуар с избыточным давлением 2,5 бара по заданному трубопроводу с диаметром трубы 20 см. Общая длинна трубопровода (суммарно с эквивалентной длинной местных сопротивлений) составляет 78 метров (принять коэффициент трения равным 0,032). Разность высот резервуаров составляет 8 метров.  Решение: Для маловязких сред выбираем оптимальную скорость движения в трубопроводе равной 2 м/с. Рассчитаем расход жидкости через заданный трубопровод: Q = (π·d²) / 4·w = (3,14·0,2²) / 4·2 = 0,0628 м³/с Скоростной напор в трубе: w²/(2·g) = 2²/(2·9,81) = 0,204 м При соответствующем скоростном напоре потери на трение м местные сопротивления составят: HТ = (λ·l)/dэ · [w²/(2g)] = (0,032·78)/0,2 · 0,204 = 2,54 м Общий напор составит: H = (p2-p1)/(ρ·g) + Hг + hп = ((2,5-1,2)·105)/(1020·9,81) + 8 + 2,54 = 23,53 м Остается определить полезную мощность: NП = ρ·g·Q·H = 1020·9,81·0,0628·23,53 = 14786 Вт Пример №2. Целесообразна ли перекачка воды центробежным насосом с производительностью 50 м3/час по трубопроводу 150х4,5 мм? Решение: Рассчитаем скорость потока воды в трубопроводе: Q = (π·d²)/4·w w = (4·Q)/(π·d²) = (4·50)/(3,14·0,141²) · 1/3600 = 0,89 м/с Для воды скорость потока в нагнетательном трубопроводе составляет 1,5 – 3 м/с. Получившееся значение скорости потока не попадает в данный интервал, из чего можно сделать вывод, что применение данного центробежного насоса нецелесообразно. Пример №3. Задача. Определите потребляемую мощность центробежного насоса, если: Агрегат перекачивает жидкость, плотность которой составляет 1210 кг/м3. Необходимый расход жидкости составляет 6,4 м3/ч. Жидкость перекачивается в резервуар с давлением 1,5 бар. Разница высот составляет 12 метров. Потери от сопротивления составляют 30, 6 м. Решение. Для начала рассчитываем напор, который создается центробежным насосом (используем формулу 2): N = (h2 – h1)/(p – g) + Ng + sp = ((1,5 – 1)*105)/(1210*9,81) –12 +30,6 = 22,82 (м). Чтобы найти потребляемую мощность насоса, воспользуемся формулой 3: M = p*g*s*N = 1210*9,81*6,4/3600*22,82 = 481,56 (Вт). Искомый результат найден. Заключение Таким образом, в этом реферате мы рассказали все нюансы и тонкости вычисления мощности центробежного насоса, его характеристики и особенности. Список использованной литературы https://septik.guru/vodoprovod/nasosyi/tsentrobezhnyiy/raschet.html http://ence-pumps.ru/podbor_raschet_nasosov/ Общесоюзные нормы технологического проектирования. Магистральные трубопроводы. Часть 1. Газопроводы. ОНТП 51-1-85. Мингазпром, М., 1985. Трубопроводный транспорт нефти и газа. Под ред. проф. Юфина В. А. М., Недра.1978. Харламов С.Н. Избранные главы к курсу лекций “ОСНОВЫ ГИДРАВЛИКИ”. – Томск. Изд-во ТПУ, 2009. - 126с. Черкасский В. М. Насосы, вентиляторы, компрессоры. М., Энергия, 1977. Касьянов В. М. Гидромашины и компрессоры. М., Недра, 1970. Васильев Ю. Н., Смерека Б. М. Повышение эффективности эксплуатации компрессорных станций. М., Недра, 1981. СНиП 2.05.06 - 85. Магистральные трубопроводы. Нормы проектирования. Бунчук В. А. Транспорт и хранение нефти, нефтепродуктов и газа. М., Недра,1977. Агапкин В. М., Борисов С. Н., Кривошеин Б. Л. Справочное руководство по расчетам трубопроводов. М., Недра, 1987. Теплотехнические расчеты процессов транспорта и регазификации природных газов. Справочное пособие. Загорученко В. А., Бикчентай Р. З., Вассерман А. А. и др. М., Недра, 1980. Перевощиков С. И. Проектирование и эксплуатация компрессорных станций. Уч. пособие. Тюмень, ТюмГНГУ, 1996. Перевощиков С. И. Проектирование и эксплуатация компрессорных станций. Приложение к методическим указаниям по курсовому проектированию. Тюмень, ТюмГНГУ, 2000. |