ПР1_Насосы. Насосы и компрессорные станции
 Скачать 121.42 Kb.
|
 МИНИСТЕРСТВО науки и высшего ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ)
Практическая № 1 на тему: «___________________'>Расчет насосной установки» дисциплина: «Насосы и компрессорные станции» Выполнил студент группы: Б3119- 21.03.01эоотх ___________________Деркач М. Е. Проверил: к.т.н. _________________Андреева Л. В. _____________________________ (оценка) г. Владивосток 2022 г. Тема: «Расчет насосной установки» 1)Изобразить схему расчетной установки в соответствии с принятым вариантом 2)Выполнить расчет трубопровода 3)Осуществить подбор насоса 4)Построить совместную характеристику насоса и характеристику сети 5)Рассчитать мощность на валу насоса, номинальную мощность электродвигателя насосной установки Вариант 3 Таблица 1 – Исходные данные
Таблица 2 – Местные сопротивления на трубопроводе
Решение Гидравлический расчет. Определение диаметра трубопровода всасывающей и нагнетательной линии. Расчет внутреннего диаметра трубопровода по формуле:  Для всасывающей линии:  ; Для нагнетательной линии:  ; Выбираем стандартный размер всасывающего трубопровода:  . Тогда внутренний диаметр всасывающего трубопровода:  Выбираем стандартный размер нагнетательного трубопровода:  . Тогда внутренний диаметр нагнетательного трубопровода:  Определение истинной скорости движения жидкости во всасывающем и нагнетательном трубопроводе Скорость движения жидкости в трубопроводе определяется по формуле:  Для всасывающей линии:  Для нагнетательной линии:  Определение режима течение жидкости в трубопроводах Режим движение жидкости определяется по значению критерия Рейнольдса:  Плотность и динамический коэффициент вязкости для этанола при 50  составляют  ,  .Для всасывающей линии:  Для нагнетательной линии:  Расчет коэффициента трения для нагнетательного и всасывающего трубопровода Так как Re > 2320, коэффициент трения определяется по формуле А.Д. Альтшуля:  Выбираем для трубопровода стальные цельносварные трубы с незначительной коррозией, тогда согласно справочным данным абсолютное значение эквивалентной шероховатости составит  Коэффициент трения для всасывающего трубопровода равен:  Коэффициент трения для нагнетательного трубопровода равен:  Определение потерь напора во всасывающем трубопроводе Расчет потерь напора для всасывающего трубопровода ведется по принципу сложения потерь напора по формуле:  На всасывающей линии имеются следующие местные сопротивления: 2 отвода под углом 90  1 обратный клапан Сумма коэффициентов местных сопротивлений для всасывающего трубопровода:  Коэффициент местного сопротивления для отвода  : A – коэффициент, зависящий от угла поворота трубопровода, в нашем случае 90 ( )B – коэффициент, зависящий от отношения радиуса изгиба трубы к диаметру трубопровода (примем  , тогда  ) Для обратного клапана, с диаметром проходного 149 мм (  )  .Тогда потери напора для всасывающего трубопровода составят:  Определение допустимого кавитационного запаса Допустимый кавитационный запас определяется по формуле:  Критический кавитационный запас определяется по формуле:   Допустимый кавитационный запас по сравнению с критическим увеличим на 25%:  Определение высоты установки насоса (допустимой высоты всасывания) Допустимая высота всасывания рассчитывается по формуле:   Определение потерь напора на нагнетательной линии На нагнетательной линии имеются следующие местные сопротивления: Задвижка (вентиль) 6 отводов под углом 90 Выход из трубы Сумма коэффициентов местных сопротивлений для нагнетательного трубопровода:  Для задвижки с диаметром проходного 98 мм (  )  .Для выхода из трубы  .Тогда сумма коэффициентов местных сопротивлений для нагнетательного трубопровода:  Потери напора в нагнетательном трубопроводе равны:   Расчет потребного напора Потребный напор определяется по формуле:   Подбор насоса Точка с координатами (9 л/с  34,7 м) лежит чуть ниже рабочего поля насоса ЗК-9 с частотой вращения рабочего колеса n = 2900 об/с, с диаметром рабочего колеса D = 168 мм. Выбираем насос ЗК-9. Рисунок 1 – Графики с переменными для насоса ЗК-9 Построение кривой потребного напора Потребный насос определяется по формуле:  Первые два слагаемых формулы не зависят от расхода и называются статический напор. Находим статический напор:   Потери напора в трубопроводе определяются по принципу сложения потерь напора с учетом формулы:  С учетом  и  , формула приобретает вид: Таким образом, потребный напор при разных производительностях насоса может быть определен как:  Находим A:  Таким образом, потребный напор при разных производительностях насоса может быть определен как:  По данным Таблицы 3 строим график зависимости Hпотр = f(Q). Таблица 3 – Данные для построения кривой потребного напора
 Рисунок 2 – Кривая потребного насоса Таблица 4 – Данные для построения главной характеристики H = f(Q) насоса ЗК-9
Таблица 5 – Данные для построения главной характеристики η = f(Q) насоса ЗК-9
 Рисунок 3 – Совместная характеристика сети и главная характеристика насоса, а также характеристики насоса η = f(Q) Полезная мощность насоса – это мощность, затрачиваемая насосом на сообщение жидкости энергии, определяется по формуле:   Мощность на валу насоса – это мощность, потребляемая насосом или мощность, подводимая к насосу, определяется по формуле:  Мощность, потребляемая двигателем, определяется следующим образом:  С учетом возможности пусковых перегрузок при включении насоса в работу установочную мощность двигателя принимают больше номинальной:  Примем коэффициент запаса мощности  (из таблицы), тогда установочная мощность двигателя составит: |
, МПа
, МПа
, м