Гидравлический расчет трубопровода с насосной подачей жидкости
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?рафика функции f(d) с осью диаметров получаем точку, абiисса которой равна 160 мм. Это и есть искомое минимальное значение диаметра трубопровода из условия отсутствия кавитации: dmin = 160 мм. Поскольку заданное значение диаметра равно 140мм, в насосе имеет место кавитация.
Увеличиваем диаметр всасывающего трубопровода до ближайшего большего по Госту. Принимаем d=180мм (Приложение 7).
.3 Определение положения рабочей точки насоса при условии отсутствия кавитации
Изменяем диаметр всасывающей линии и находим положение новой рабочей точки.
Рис. 16. Координаты уточненной рабочей точки: Q=0,084м3/с, H=52м, h=0,61
Поскольку расход жидкости увеличился, необходимо уточнить минимальное значение диаметра всасывающего трубопровода при новом расходе.
Рис. 17. Минимальное значение диаметра меньше диаметра всасывающего трубопровода (180 мм). Кавитации нет
- 3.4 Регулирование подачи центробежного насоса в гидравлическую сеть
- Изменить подачу насоса можно двумя способами: изменяя характеристику сети при неизменной характеристике насоса или изменяя характеристику насоса при неизменной характеристике сети.
- На практике чаще всего уменьшают подачу насоса, закрывая кран на напорной магистрали. При открытии крана подача насоса увеличивается (характеристика сети становится более пологой).
- 3.4.1 Расчет коэффициента сопротивления регулировочного крана
- Определим коэффициент сопротивления крана, при котором расход жидкости в системе уменьшается на 20%.
- Расход жидкости должен быть равен: 8410-30,8 =67,210-3м3/с.
- Решение задачи заключается в вычислении коэффициента сопротивления крана. Затем из приложения 5 можно определить степень его открытия.
- Последовательность решения задачи.
- 1). Определяем необходимый расход жидкости в системе и отмечаем на характеристике насоса новую рабочую точку при расходе = 67,210-3 м3/с .
- Рис. 18. Определение потерь напора в кране.
- 2. Определяем по графику величину дополнительных потерь напора в кране при его закрытии: hкр= 23м при Q = 67,210-3.
- 3). Определяем коэффициент сопротивления крана при его закрытии из формулы Вейсбаха:
- Откуда:
- xкр.=hкр.w222g/Q2=2329,8(3,1420,184/16)/(67,210-3)2=26
- 5) Используя приложение 5, определяем степень открытия n крана, при которой в данной сети будет проходить расход Q2 . Для этого строим график зависимости xкр =f(n). Из Рис.19 следует, что при xкр =26 степень открытия n =0,23
- Рис.19 Определение степени открытия крана
- 3.4.2 Регулирование подачи путем изменения частоты вращения вала насоса
- Изменение частоты вращения вала насоса вызывает изменение его характеристики и, следовательно, изменение рабочего режима. Для осуществления регулирования изменением частоты вращения для привода насоса необходимо использовать двигатели с переменным числом оборотов. Такими двигателями являются двигатели внутреннего сгорания, паровые и газовые турбины и электродвигатели постоянного тока. Наиболее распространенные в технике электродвигатели с коротко замкнутым ротором практически не допускают изменения частоты вращения.
- Регулирование работы насоса изменением частоты вращения более экономично, чем регулирование с помощью задвижки (крана). Даже применение сопротивления в цепи ротора асинхронного двигателя, связанное с дополнительной потерей мощности, экономичнее, чем регулирование с помощью крана.
- Постановка задачи
Исходная рабочая точка насоса (рис.16) характеризуется следующими параметрами:
- Q = 84 10-3м3/с, H = 52м, h =0,61
- Определить:
- Обороты вала насоса, при которых его подача уменьшится на 20%.
- Последовательность решения задачи
- 1) Определяем необходимую подачу насоса:
- Q= Q2 =8410-3 0,8 =67,210-3 м3/с.
- Поскольку характеристика сети не меняется, получаем на характеристике сети новую рабочую точку насоса. Через эту точку должна пройти характеристика насоса. Координаты новой рабочей точки: Q2 =67,210-3 м3/с, H2 =40м, h2=0,72 (напор и к.п.д. можно определить по рис. 16).
- 2). Строим кривую подобных режимов по уравнению:
- H = H2 Q2 /Q 22=40 Q2 / (67,210-3)2
- 3. Определяем по графику абiиссу точки пересечения параболы подобных режимов и старой характеристики насоса : Q1 = 7910-3 м3/с.
- 4. Определяем расчётное число оборотов вала насоса:
- n2 = n1Q2/Q1= 295067/79=2501 об/мин.
- 3.4.3 Сравнение способов регулирования
- 1. При регулировании степенью открытия крана (рабочая точка располагается на исходной характеристике насоса):
- Q =6710-3 м3/с, H=65м, h=0,72
- При регулировании оборотами (рабочая точка располагается на исходной характеристике сети):
Q =6710-3 м3/с, H=40м, h=0,72 .
Рис.19. Определение числа оборотов при уменьшении подачи
Определяем мощность приводного двигателя.
При регулировании степенью открытия крана:
= 8849,8656710-3/0,72 = 48кВт
При регулировании оборотами:
= 8849,8407210-3/0,72 = 32кВт
При регулировании оборотами снижение мощности составляет:
DN/N =(48 - 32)/ 48=0,26 = 33%.
ВЫВОДЫ