Определение энергоэффективности гидравлических и пневматических систем
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
?а сети, [Гц]50Номинальное напряжение, [В]3 ~ 400Потребляемая мощность, [кВт]5,5
На рис. 1.2 точка 1 - рабочая точка сети трубопровода, её расход соответствует точке 2 на напорной характеристике насоса.
При заданном значении подачи Q=36,5 м3/ч выбранный насос обеспечивает напор H=98 м
Из рис. 1.2 видно, что при рабочих параметрах сети выбранный насос имеет следующие технические данные:
- подача - Q=36,5 м3/ч
напор - H=98 м
- КПД -
мощность -
. Определим требуемую мощность электродвигателя с учётом запаса по возможным перегрузкам по формуле:
,
где - коэффициент запаса электродвигателя.
,
что не превышает мощности двигателя, которым комплектуется выбранный насос.
. Потери мощности при использовании данного насоса:
Потери мощности, выраженные в денежном эквиваленте:
,
где Т=7000ч - время эксплуатации в год;
с=0,75грн. - стоимость энергии.
Полученные данные свидетельствуют о потерях энергии при работе насоса.
16. Среди методов повышения эффективности гидравлической системы можно предлагать:
усовершенствовать способ регулирования работы насоса с помощью
изменения частоты вращения насоса или периодическими отключениями;
уменьшить сопротивления сети трубопровода (местные и по длине трубопровода) за счёт увеличения диаметра труб, уменьшения количества отводов, колен;
повысить КПД насоса за счёт точной балансировки рабочих колёс и замены уплотнений;
оптимизировать нагрузку насоса.
трубопроводный сеть компрессор
2. Определение энергоэффективности системы сжатого воздуха
2.1 Задание и исходные данные
Рассчитать приведенную на схеме (рис. 2.1) сеть и подобрать компрессор на потребление сжатого воздуха с рабочим давлением Р0=0,5МПа в ремонтном цехе промышленного предприятия.
Длины , м участков AB, BC, CD, CF, BE вычислять как:
, ,
где n - число из двух последних цифр номера зачётной книжки (n=53);- вариант задания (V=7);=1,…,5 - порядковый номер участка.
В соответствии со схемой в сети имеются семь колен (поворотов потока), два тройника и пять вентилей. Количество потребителей сжатого воздуха, места их присоединения, а также расход воздуха на единицу оборудования приведены в табл. 2.1.
Рисунок 2.1 - Схема компрессорной сети
В соответствии со схемой в сети имеются семь колен (поворотов потока), два тройника и пять вентилей. Количество потребителей сжатого воздуха, места их присоединения, а также расход воздуха на единицу оборудования приведены в табл.2.1.
Таблица 2.1- Количество и характеристика потребителей сжатого воздуха
Точка присоединенияПотребительРасход воздуха на единицу оборудования, 102 Qуд, м3/сКоличество DМолоток пневматический КЕ-161,61EПодъемник пневматический4,51Пистолет-пульверизатор ПУ-10,031Пылесос для производственного мусора ПП-31,32FМолоток для зачистки сварочных швов МЗС0,63Машина шлифовальная ШР-22,81Гайковерт ручной ГП-140,52Лом пневматический ПЛ-1М2,01
.2 Расчёт компрессорной сети, выбор компрессора
,
,
- порядковый номер участка (i=1,…,5)
Вычисленные длинны участков сети приведены в табл.2.2.
Таблица 2.2 - Длинны участков сети
УчастокAB (1)BC (2)CD (3)CF (4)BE (5)Длинна L, м495,6991,21486,81982,42478
1В качестве магистрали выберем участок ABCD и определим его длину:
(м).
2Определим расчетный расход воздуха на участках, где присоединены потребители:
,
где - число потребителей на i-м участке трубопровода (i=3,…,5);
-удельный расход воздуха.
,
,
.
.
3Определим расчетный расход компрессора Q(р), суммируя расходы по участкам:
,
.
4Определим потребный расход на участках:
,
где -коэффициент одновременности работы (учитывает уменьшение расхода воздуха при периодической остановки отдельных видов оборудования). В зависимости от числа потребителей z ориентировочно можно принять при z<10 ;
- коэффициент утечки ( ).
,
,
,
.
Определим потребный расход компрессора как сумму потребных расход на участках:
,
.
По условию донного задания потребный расход компрессора Q будет расходом на участке АВ магистрали.
5Определим ориентировочно диаметры di на каждом из участков трубопровода:
,
,
,
,
,
.
Значения диаметров трубопроводов на каждом из участков сети (округляем до ближайших стандартных значений) приведены в табл. 2.3.
Таблица 2.3 -Диаметры трубопроводов на участках сети.
Номер участка, i12345d, мм5040152525
6Определим приведенные длинны участков сети:
,
где -длинна i-го участка;
- эквивалентная длинна i-го участка, которая определяется по формуле:
,
где m- количество местных сопротивлений определенного вида;
- удельная характеристика местных сопротивлений определенного вида( табл.Б,5 [1]).
Определим
,
,
,
,
,
тогда
,
,
,
,
.
Определим приведенную длину магистрали:
,
.
Определим действительные потери давления с помощью номограммы (рис.П.4.3 [1]), зная ее ключ, также величины для каждого из характерных участков сети. Действительные потери давления для каждого участка сети представлены в табл. 2.4.
Таблица 2.4- Действительные по