Подбор центробежного насоса
Министерство
образования Республики Беларусь
Учреждение
образования
«Гомельский
государственный технический университет
имени
П.О. Сухого»
Кафедра
«Гидропневмоавтоматика»
Контрольная
работа
по
курсу «Гидравлика, гидропривод, гидроавтоматика»
на
тему: «Подбор центробежного насоса»
Гомель
2006
Задание на подбор центробежного насоса
Насос перекачивает воду (рисунок 1)
с температурой 
из
резервуара 
в резервуар
на высоту 
м, в
количестве 
л/с по
трубопроводу круглого сечения. Избыточное давление в резервуаре равно 
атм., а в
резервуаре равно 
атм. Длина
всасывающей линии 
м; длина
нагнетательной линии 
м.
Необходимо определить:
. Потребный напор насоса 
;
. Подобрать центробежный насос по
сводным графикам полей 
лопастных
насосов и уточнить выбор его по каталогу;
. Построить характеристику сети;
. Определить рабочую точку насоса и
проверить правильность выбора насоса на данную сеть по коэффициенту полезного
действия насоса;
Ответить на вопросы:
а) как изменится подача, если на
данную сеть будут работать два насоса выбранного типа последовательно;
б) как изменится подача, если на
данную сеть будут работать два насоса выбранного типа параллельно.
Рисунок 1 - Блок-схема
Рассчитаем внутренний диаметр
трубопровода по формуле:
,
где 
-
допускаемая скорость движения жидкости по трубопроводу (
м/с), принимаем
м/с.
м.
Округлим расчётный внутренний
диаметр 
до
ближайшего большего значения стандартного условного прохода 
мм ([2],
табл. 5.7, стр. 75) для водогазопроводных труб (ГОСТ 3262-75), так как
перекачиваемая жидкость - вода, и запишем соответствующее ему значение
расчётного внутреннего диаметра:
мм.
Определим скорость движения жидкости
по трубопроводу при расчётном значении подачи 
в зависимости от выбранного диаметра
трубы
, по
формуле:
;
м/с.
Определим режим движения жидкости по
трубопроводу при расчётном значении подачи . Критерием для определения режима
движения жидкости является число Рейнольдса:
,
где 
-
коэффициент кинематической вязкости, который определяется в зависимости от
температуры жидкости. При температуре пресной воды 
м2/с ([2],
табл. 1.13, стр. 14).
.
При турбулентном режиме движения
жидкости в доквадратичной области сопротивления 
, где 
- коэффициент шероховатости,
зависящий от вида и состояния трубы. Для бесшовной стальной трубы после
нескольких лет эксплуатации принимаем 
мм ([2], табл. 5.4, стр. 70):
;
.
Определим коэффициент
гидравлического трения 
(коэффициент
Дарси), зависящий от режима движения жидкости, по формуле:
;
.
Определим величину потерь по длине
по формуле:
;
м.
Определим величину потерь на местных
сопротивлениях по формуле:
,
где 
- вход в
трубу при острых кромках, 
([2], стр.
83);
- вентиль с прямым затвором при
полном открытии, 
([2], стр.
91);
- резкий поворот трубы (колено) на 
, 
([2], стр.
87);
- выход из трубы под уровень, 
([2], стр.
86).
м.
Определим суммарную потерю напора по
формуле:
;
м.
Определим величину статического
напора по формуле:
,
где 
- удельный
вес жидкости, 
Н/м3 ([2],
табл. 1.1, стр. 6);
м.
Определим потребный напор по
формуле:
;
м.
Полученные данные заносим в таблицу
1, в которой заданный расход, предварительно увеличенный на 10-15 л/с,
разбиваем на части, и для каждого полученного расхода записываем его расчётные
данные, после чего строим рабочую характеристику насосной установки
(характеристику сети) 
.
насос жидкость напор
Таблица 1 - Расчётные данные
|
 , л/с , м/с  , м , м , м , м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0
|
38,86
|
|
5
|
0,27
|
39481
|
0,0258
|
0,37
|
0,03
|
0,4
|
39,26
|
|
10
|
0,53
|
77500
|
0,0237
|
1,31
|
0,11
|
1,42
|
40,28
|
|
15
|
0,8
|
116981
|
0,0229
|
2,89
|
0,25
|
3,14
|
42
|
|
20
|
1,06
|
155000
|
0,0224
|
4,97
|
0,44
|
5,41
|
44,27
|
|
25
|
1,33
|
194481
|
0,0221
|
7,71
|
0,69
|
8,4
|
47,26
|
|
30
|
1,59
|
232500
|
0,0219
|
10,92
|
0,98
|
11,9
|
50,76
|
|
35
|
1,86
|
271981
|
0,0218
|
14,88
|
1,34
|
16,22
|
55,08
|
|
40
|
2,12
|
310000
|
0,0217
|
19,24
|
1,74
|
20,98
|
59,84
|
Рисунок 2 - Характеристика сети
Подбираем насос по каталогу [1] в
зависимости от 
м и 
л/с, и
находим его характеристику (рисунок 3).
Для обеспечения м и л/с
необходимо задействовать один насос X 100-65-200, характеристика которого
представлена на рисунке 3.
Из рисунка 3 видно, что точка
пересечения основной характеристики насоса 
и характеристики сети 
находится в
рабочей части характеристики насоса, где его КПД не ниже 5 % от максимума,
следовательно, насос выбран правильно.
Если включить два таких насоса
параллельно, то подача жидкости в данную систему увеличится вдвое и будет
составлять 
л/с.
А если подключить эти насосы
последовательно, то подача жидкости в систему не изменится, и будет составлять л/с.
Литература
1.
Каталог справочник «Центробежные насосы типа X». - М. 1974.
.
Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам/[Я.М. Вильнер,
Я.Т. Ковалёв, Б.Б. Некрасов и др.]; Под общ. ред. Б.Б. Некрасова.- 2-е изд.,
перераб. и доп.- Мн.: Выш. шк., 1985.- 382 с., ил.