Работа центробежного насоса на сеть

Работа центробежных насосов на сеть

Работа центробежного насоса на сеть

При проектировании насосных установок на базе центробежных насосов, а также при анализе работы насосов на действующих насосных станциях возникает необходимость в определении их режимов работы.

1. При работе центробежного насоса на горизонтальный трубопровод (рис.1) (редкий случай) напор Н, который необходимо создать насосу затратится только на преодоление гидравлических потерь, т.е.

или , (1)

где В – постоянная величина, получаемая расчетом для конкретного трубопровода (см. «Гидравлические потери»)

Рис.1

По выражению (1) строят гидравлическую характеристику трубопровода. При турбулентном режиме движения жидкости это будет квадратичная парабола.

При совмещении на одном графике характеристик трубопровода и центробежного насоса (рис. 2) получают рабочую точку насоса А.

Рис.2

При подборе насоса к данному трубопроводу (сети) эта точка должна соответствовать максимальному значению к.п.д. насоса. При этом основные параметры насоса подача и напор будут оптимальны.

2. При работе центробежного насоса на сеть с преодолением статического напора. Гидравлическая характеристика сети имеет вид

.

Нахождение оптимального режима работы насоса аналогично предыдущему (рис.3).

Рис.3

3. При работе центробежного насоса на сеть при наличии «отрицательного» статического напора (например, при перекачивании жидкости с верхнего резервуара в нижний). График их работы приведен на рис.4.

Рис.4

В этом случае напор Н¢ без насоса обеспечит расход в сети Q¢. Для увеличения расхода подключается насос.

При параллельном соединении нескольких насосов на общую сеть их суммарную характеристику получают сложением подач при постоянных напорах, а при последовательном – сложением напоров при постоянных подачах.

Задача 81

Центробежный насос К45/55 подает воду на высоту h р = 35 м по трубопроводу длиной L = 420 м, диаметром d =125 мм. Определить подачу, напор и потребляемую мощность, если коэффициент потерь на трение λ= 0,033, а суммарный коэффициент местных сопротивлений ξ = 23. Рабочая характеристикa насоса представлена кривой 1.

Рисунок к задаче 81

Задача 82

Из резервуара с постоянным уровнем вода подается центробежным насосом в бак, из которого она забирается в количестве q = 3 л/с. Отверстие заборной трубы находится на высоте h = 10 м над поверхностью воды в резервуаре. Определить подачу и напор насоса в начальный момент работы насоса, когда уровень воды в баке располагается на высоте h.

До какого наибольшего уровня может подняться вода в баке? Какими будут в этот момент подача и напор насоса? Задана характеристика насоса – зависимости напора от подачи:

Суммарный коэффициент сопротивления трубопровода ; диаметр трубопровода d = 100 мм.

Рисунок к задаче 82

Задача 83

Центробежный насос, работая с частотой вращения n = 1500 об/мин, перекачивает жидкость по трубопроводу, для которого задана кривая потребного напора Hпотр = f(Q). На том же графике дана характеристика насоса Нн при указанной частоте вращения. Какую частоту вращения нужно сообщить данному насосу, чтобы увеличить подачу жидкости в два раза?

Рисунок к задаче 83

Задача 84

Откачка грунтовой воды из колодца производится центробежным насосом (характеристика которого задана) по гибким шлангам общей длиной l = l1 + l2= 7 м, диаметром d = 100 мм.

Определить время понижения уровня в колодце на Н1 = 3 м, если площадь его поперечного сечения 6,25 м2, а выходное отверстие напорного трубопровода расположено выше конечного уровня в колодце на Н2 = 4 м.

Коэффициент сопротивления трения шлангов λ = 0,04, суммарные коэффициенты местных сопротивлений во всасывающем трубопроводе ξ1 = 6, в нагнетательном трубопроводе ξ2 = 4.

Указание. Время понижения уровня определить по средней за время откачки подаче насоса.

Рисунок к задаче 84

Задача 85

Центробежный насос поднимает воду на высоту Нст = 6 м по трубам L1 = 20 м, d1 = 0,2 м (λ1 = 0,02) и L2 = 100 м, d2 = 0,15 м (λ2=0,025).

1. Определить подачу Qн насоса при п = 900 об/мин.

2. Сравнить величины потребляемой насосом мощности при уменьшении его подачи на 25% дросселированием задвижкой или изменением частоты вращения.

Местные сопротивления учтены эквивалентными длинами, включенными в заданные длины труб.

Рисунок к задаче 85

Задача 86

Определить подачу Qн и мощность Nдв, потребляемую центробежным пожарным насосом при п = 3000 об/мин, если насос подает воду по шлангам l1 = 6 м, d1 = 100 мм (λ1=0,025; ξ1 = 4) и l2 = 40 м, d2 == 90 мм (λ2 = 0,035; ξ2 = 10) через сходящийся насадок d = 40 мм (ξ= 0,08, ε = 1) на высоту Нст =16 м.

Характеристика насоса при n = 3000 об/мин

Рисунок к задаче 86

Задача 87

Центробежный насос поднимает воду на высоту h2 = 6 м по трубам L1= 20 м, d1 = 0,2 м (λ1= 0,02) и L2 = 100 м, d2= 0,15 м (λ2 = 0,025). Определить подачу насоса при n = 900 мин1. Сравнить величины мощности, потребляемой насосом, при уменьшении его подачи на 25 % дросселированием задвижкой или изменением частоты вращения, если р1 = р2= рат.

Характеристика насоса при n1 = 900 мин-1 дана в таблице. Местные сопротивления учтены эквивалентными длинами, включенными в заданные длины труб.

Таблица

Q, л/с л/с  
Н, м м   12,6   13,3   13,6   13,4   12,7   11,5   9,6  
η     0,48   0,68   0.77   0,83   0,81   0,74  

Рисунок к задаче 87

Задача 88

Центробежный насос перекачивает воду на высоту h2 = 11 м по трубопроводам L1 = 10 м, d1= 100 мм (λ1 = 0,025; ξ= 2) и L2 = 30 м, d 2 = 75 мм (λ2 = 0,027; ξ 2=12). Определить подачу, напор и потребляемую мощность при n = 1600 мин-1. При какой частоте вращения n2 его подача увеличится на 50 %?

Характеристика насоса при n = 1600 мин-1 дана в таблице

Таблица

Q, л/с  
H, м   15,5   14,0   10.3  
η   0,64   0,75   0,57  

Рисунок к задаче 88

Задача 89

Центробежный насос с заданной характеристикой (n = 1450 об/мин) перекачивает воду по сифонному трубопроводу диаметром d = 50 мм и общей длиной 3l = 75 м из резервуара А в резервуар В. Разность уровней в резервуарах Н = 8 м; верхняя точка сифона расположена на высоте h = 5 м от уровня в верхнем резервуаре.

Определить, пренебрегая местными потерями и скоростными напорами и полагая коэффициент сопротивления трения l = 0,025:

1) подачу, напор и к.п.д. насоса;

2) где следует установить насос (на восходящем или нисходящем участке сифона) и почему?

3) какой был бы расход Qс воды по сифону без насоса?

4) какими будут величины давления в верхней точке сифона при отсутствии и при наличии насоса?

Рисунок к задаче 89

Задача 90

Центробежный насос с заданной при n = 1600 об/мин характеристикой перекачивает воду из резервуара с отметкой Ñ5 м в резервуар с отметкой Ñ16 м по трубопроводам l1 = 10 м, d1 = 100 мм (Sz1 = 2, l1 = 0,025) и l2 = 30 м, d2 = 75 мм (Sz2 = 12, l2 = 0,027).

Определить:

1) подачу Qн, напор Нн насоса и потребляемую им мощность Nдв при n = 1600 об/мин;

2) частоту вращения n1 насоса, необходимую для увеличения его подачи на 50 %.

Рисунок к задаче 90

Гидравлические приводы.

Классификация

Гидравлическим приводом называют совокупность устройств для передачи механической энергии и преобразования движения посредством жидкости.

Известно, что удельная энергия жидкости определяется выражением (см. уравнение Бернулли)

.

Энергией положения z в гидроприводах обычно пренебрегают, поскольку разности высот между отдельными элементами гидросистемы малы.

Если в гидроприводах используется потенциальная энергия давления , их называют объемными («объемными», потому что насосы и гидродвигатели применяются объемного типа).

Кинетическая энергия используется в гидродинамических передачах – гидромуфтах и гидротрансформаторах.

Объемный гидропривод

По кинематическому признаку (по виду движения выходного звена) объемный гидропривод подразделяют на гидропривод поступательного, вращательного и поворотного движения, а по виду циркуляции рабочей жидкости – на гидроприводы с разомкнутой и замкнутой циркуляцией; по способа регулирования скорости выходного звена – на дроссельный и объемный.

Принципиальная схема объемного гидропривода
с разомкнутой циркуляцией рабочей жидкости

1 – насос; 2 – предохранительный клапан; 3а – гидродвигатель поступательного движения (гидроцилиндр); 3б – гидродвигатель вращательного движения (гидромотор); 3в – гидродвигатель поворотного движения (моментный гидроцилиндр); 4 – гидрораспределитель; 5 – дроссель; 6 – фильтр; 7 – гидроемкость.

Принципиальная схема объемного гидропривода
с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости

1 – регулируемый реверсивный насос; 2 – нерегулируемый реверсивный гидромотор; 3 – подпиточный насос с переливным клапаном 4; 5 – обратные клапаны; 6 – предохранительные клапаны

Задача 91

Определить давление, создаваемое насосом, и его подачу, если преодолеваемая сила вдоль штока F = 10 кН, а скорость перемещения поршня uп=0,1 м/с.

Учесть потерю давления на трение в трубопроводе, общая длина которого L=8 м; диаметр d =14 мм. Каждый канал распределителя по сопротивлению эквивалентен длине трубопровода Lэ=100d.

Диаметр поршня D=100 мм, площадью штока пренебречь. Вязкость масла ν=l Ст; плотность р=900 кг/м3.

Рисунок к задаче 91

Задача 92

Для подъема груза G со скоростью u=0,15 м/с используются два гидроцилиндра диаметром D = 100 мм.

Груз смещен относительно оси симметрии так, что нагрузка на штоке первого цилиндра F1=6 кН, на штоке второго цилиндра F2=5 кН.

Каким должен быть коэффициент местного сопротивления дросселя ξдр, чтобы платформа поднималась без перекашивания? Диаметр трубопровода d=10 мм; плотность жидкости р=900 кг/м3. Потерями на трение по длине трубы пренебречь.

Рисунок к задаче 92

Задача 93

Объемный гидропривод вращательного движения с дроссельным регулированием состоит из двух гидромашин – насоса 1 и гидромотора 2, а также дросселя 3, предохранительного клапана 4 и вспомогательного насоса 5. Определить пределы изменения частоты вращения гидромотора n2 при постоянной нагрузке.

Даны: частота вращения насоса n1=2400 об/мин; рабочие объемы гидромашин V1=0,01 л; V2=0,02 л; давление в напорной гидролинии, обусловленное заданной нагрузкой (моментом на валу гидромотора), Pн =5 МПа; давление во всасывающей линии, поддерживаемое насосом 5, Pвc = 0,3 МПа; площадь проходного сечения дросселя при полном его открытии Sдр =0,015 см2; коэффициент расхода дросселя ξ = 0,65; объемный к. п. д. каждой гидромашины ηо = 0,95. Расход через клапан 4 Qкл=0.

Рисунок к задаче 93

Задача 94

При испытании насоса получены следующие данные: избыточное давление на выходе из насоса P2 =0,35 МПа; вакуум перед входом в насос hвак=294 мм рт. ст.; подача Q=6,5 л/с; крутящий момент на валу насоса М = 41 Н×м; частота вращения вала насоса n =800 об/мин. Определить полезную и потребляемую мощности и к.п.д. насоса. Диаметры всасывающего и напорного трубопроводов считать одинаковыми.

Задача 95

На рисунке показана упрощенная схема гидропривода с дроссельным управлением и последовательным включением дросселя. Обозначения: 1 — насос, 2 — гидроцилиндр, 3 — регулируемый дроссель, 4 — переливной клапан (распределитель на схеме не показан).

Под каким давлением р1 нужно подвести жидкость (ρ=1000 кг/м3) к левой полости гидроцилиндра для перемещения поршня вправо со скоростью u = 0,1 м/с и преодоления нагрузки вдоль штока F = 1000 H, если коэффициент местного сопро­тивления дросселя xдр = 10? Другими местными сопротивлениями и потерей на трение в трубопроводе пренебречь.

Диаметры: поршня Dn = 60 мм, штока dш = 30 мм, трубопровода dт = 6 мм.

Рисунок к задаче 95

Задача 96

На рисунке показана упрощенная схема объемного гидропривода поступательного движения с дроссельным регулированием скорости выходного звена (штока), где 1 — насос, 2 — регулируемый дроссель. Шток гидроцилиндра 3 нагружен силой F = 1200 H; диаметр поршня D = 40 мм.

Предохранительный клапан 4 закрыт. Определить давление на выходе из насоса и скорость перемещения поршня со штоком uп при таком открытии дросселя, когда его можно рассматривать как отверстие площадью Sо = 0,05 см2 с коэффициентом расхода m = 0,62. Подача насоса Q = 0,5 л/с. Плотность жидкости ρ = 900 кг/м3.

Потерями в трубопроводах пренебречь.

Рисунок к задаче 96

Задача 97

Подача шестеренного насоса объемного гидропривода Q = 80 л/мин. Подобрать диаметры всасывающей, напорной и сливной гидролиний, принимая следующие расчетные скорости: для всасывающей гидролинии Vвс = 0,6…1,4 м/с, для напорной Vн = 3,0…5,0, для сливной Vс = 1,4…2,0 м/с.

Рисунок к задаче 97

Задача 98

Определить давление, создаваемое насосом, если длины трубопроводов до и после гидроцилиндра l = 5 м; их диаметры dт = 15 мм; диаметры: поршня D = 60 мм; штока dш = 40 м; сила на штоке F = 1 кН; подача насоса Q = 1,2 л/с; вязкость рабочей жидкости n = 0,5 Ст; плотность r = 900 кг/м3. Составить схему.

Задача 99

На рисунке приведена схема гидропривода, состоящего из насоса 1, переливного клапана 2, распределителя 3 и гидроцилиндра 4. Определить скорость движения штока гидроцилиндра при нагрузке F = 20 кН, если рабочий объем насоса V = 32 см3; угловая скорость w = 200 с-1; объемный к.п.д.

h01 = 0,96 при р = 8 МПа; давление начала открытия переливного клапана ркл = 5 МПа; максимальное давление рmax = 7 МПа; суммарная длина трубопроводов l = 6 м; диаметр трубопровода dт = 10 мм; эквивалентная длина для каждого канала распределителя lр = 200dт, диаметры: поршня D = 80 мм; штока dш = 30 мм; плотность рабочей жидкости r = 900 кг/м3; вязкость n = 0,4 Ст.

Рисунок к задаче 99

Задача 100

Определить скорости поршней Vп1 и Vп2, площади которых одинаковы: Sп = 5 см2. Штоки поршней нагружены силами F1 = 1 кН и F2 = 0,9 кН. Длина каждой ветви трубопровода от точки М до бака l = 5 м, диаметр трубопроводов d = 10 мм; подача насоса Q = 0,2 л/с. Вязкость рабочей жидкости n = 1 Ст; плотность r = 900 кг/м3.

Рисунок к задаче 100

Щирый Владимир Дмитриевич

Пташкина-Гирина Ольга Степановна

Методические указания к самостоятельному изучению дисциплины «Гидравлика» и задания для контрольных работ

Редактор Гришина Л.Ф.

Формат А5

Объем 4,5 уч.-изд.л. Тираж 50 экз.

Заказ №

РИО ЧГАУ, 454080, Челябинск, пр.Ленина,75.

УОП ЧГАУ

Источник: https://poisk-ru.ru/s64544t1.html

Работа насосов на сеть

Работа центробежного насоса на сеть

При выборе насоса необходимо учитывать характеристику сети, т. е. трубопровода и аппаратов, через которые перекачивается жидкость.

Характеристика сети выражает зависимость между расходом жидкости Q и напором Н, необходимым для перемещения жидкости по данной сети.

Напор Н может быть определен как сумма геометрической высоты подачи Нг и потерь напора hп (см. уравнение 12а).

Подставив значение скорости w из уравнения расхода (25) в уравнение (102), и обозначая Vсек через Q, получим, что потери напора пропорциональны квадрату расхода жидкости:

,

где k – коэффициент пропорциональности.

Тогда характеристика сети выразится зависимостью, представляющей собой уравнение параболы:

.

Совмещение характеристик сети и насоса показано на рис. 8. Точка А пересечения этих характеристик называется рабочей точкой; она отвечает наибольшей производительности насоса Q1 при его работе на данную сеть.

Если требуется более высокая производительность, то необходимо либо увеличить число оборотов электродвигателя, либо заменить данный насос на насос большей производительности. Увеличение производительности может быть достигнуто также путем уменьшения гидравлического сопротивления сети .

В этом случае рабочая точка переместится по характеристике насоса вправо.

Насос должен быть выбран так, чтобы рабочая точка соответствовала требуемым производительности и напору в. области наибольших КПД.

Совместная работа насосов. На практике иногда применяют параллельное или последовательное соединение насосов, работающих на данную сеть.

При параллельном соединении общую характеристику насосов получают сложением абсцисс характеристик каждого из насосов для данного напора. На рис. 9, а показана характеристика двух одинаковых насосов, работающих параллельно.

Совмещение характеристики сети с общей характеристикой насосов показывает, что рабочая точка В в этом случае соответствует производительности Q2, большей, чем производительность одного насоса Q1 (точка А).

Однако общая производительность всегда будет меньше суммы производительностей насосов, работающих отдельно друг от друга, что связано с параболической формой характеристики сети. Чем круче эта характеристика, тем меньше приращение производительности.

Поэтому параллельное включение насосов используют для увеличения производительности насосной установки, когда характеристика сети является достаточно пологой. Увеличение напора при этом незначительно.

При последовательном соединении насосов общую характеристику получают сложением напоров насосов для каждого значения производительности.

Рис. 9. Совместная работа насосов: а – параллельное соединение, б – последовательное соединение

На рис. 9, б представлена общая характеристика двух одинаковых насосов, соединенных последовательно.

Точка пересечения этой характеристики с характеристикой сети (рабочая точка В) соответствует суммарным напору и производительности (Н2 и Q2) последовательно соединенных насосов, работающих на данную сеть.

При таком соединении насосов удается значительно увеличить напор, если характеристика сети является достаточно крутой.

Коэффициент быстроходности.

Этот коэффициент, называемый также удельным числом оборотов ns представляет собой число оборотов такой геометрически подобной модели колеса, которая при одинаковом КПД и производительности 0,075 м2/с развивает напор 1 м. Коэффициент быстроходности является основной характеристикой серии подобных насосов, имеющих одинаковые углы и (см. рис. 5) и коэффициенты и .

Коэффициент быстроходности ns (мин-1) можно определить по уравнению

,

где п – число оборотов насоса, мин-1: Q – производительность насоса при максимальном КПД, м3/с; Н – полный напор насоса, м.

Из приведенного уравнения следует, что при постоянном числе оборотов колеса п коэффициент быстроходности ns возрастает с увеличением производительности и уменьшением напора. Поэтому в общем случае тихоходные колеса применяют для получения повышенных напоров при малой производительности, а быстроходные — для достижения высоких производительностей при небольших напорах,

Колеса центробежных насосов в зависимости от значения коэффициента быстроходности ns делятся на три основных типа:

Тихоходные ……. 40…80

Нормальные …… 80…150

Быстроходные ….. 150…300

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Источник: https://studopedia.ru/13_53009_rabota-nasosov-na-set.html

ПОИСК

Работа центробежного насоса на сеть
    Работа центробежного насоса на сеть [c.63]

    РАБОТА ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА В СЕТИ. ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНАЯ РАБОТА НАСОСОВ [c.73]

    Наибольшее применение получили центробежные насосы (рис. 37). Принцип их действия заключается в том, что при вращении рабочего колеса 2 находящаяся в диффузоре 3 жидкость под влиянием центробежной силы через патрубок 1 выбрасывается в нагнетательный трубопровод.

Вследствие разрежения, образующегося во всасывающем трубопроводе 4, в него под действием атмосферного давления начинает поступать перекачиваемая жидкость, которая непрерывно выбрасывается рабочим колесом через нагнетательный трубопровод во внешнюю сеть.

Воронка 6 служит для залива насоса перекачиваемой жидкостью (центробежные насосы работают под заливом), а клапан 5 — для предупреждения слива залитой в трубу жидкости при остановке насоса.

У места присоединения нагнетательного трубопровода устанавливается запорная задвижка 7. [c.87]

    Построение эксплуатационных характеристик системы при параллельной работе насосов. При параллельной работе центробежных насосов в сеть могут быть случаи, когда характеристики насосов либо одинаковые, либо разные. [c.175]

Рис. 5.4. Работа центробежного насоса на заданную сеть.

    Режим работы любой центробежной компрессорной машины зависит от характеристики сети, на которую он работает, и определяется, как и для центробежных насосов, рабочей точкой, т. е. точкой пересечения кривых H=f(Q) машины и сети. [c.181]

    Работа насоса на сеть, имеющую переменную потенциальную часть напора. При рассмотрении рабочих характеристик было отмечено, что центробежные насосы имеют характеристики Q—Н [c.384]

    Центробежные насосы допускают последовательное н параллельное соединения их при работе на трубопровод или на трубопроводную сеть. [c.167]

    В работу центробежный насос включается при закрытой напорной задвижке, так как в этом случае насос потребляет минимальную мощность.

Это особенно важно при запуске коротко-замкнутых электродвигателей, потребляющих в 5—6 раз большую-мощность из сети в момент пуска.

Затем нри достижении двигателем необходимого числа оборотов, а также требуемого напора насоса постепенно открывают задвижку на напорном трубопроводе и отключают байпас (если он имеется). [c.222]

    Однако в некоторых случаях при работе нагнетателей в сетях могут возникать неустойчивые режимы. При этом наблюдается резкое изменение подачи и, следовательно, резкое изменение мощности электродвигателя.

Такие режимы работы возникают чаще всего в тех случаях, когда характеристика нагнетателя имеет седлообразный вид.

Рассмотрим, как работает в сети, состоящей из водозабора, всасывающего и нагнетательного трубопроводов и емкости значительного объема центробежный насос, имеющий падающую характеристику (рис. 3.63, а).

При случайном увеличении подачи на величину с1С противодавление сети (точка I) оказывается больще напора, создаваемого насосом (точка 2), сеть будет как бы тормозить работу насоса и режим работы будет стремиться вернуться в первоначальное положение (точка А). [c.130]

    Этот вывод, сделанный на основе геометрических построений на фафике Н-У, находит следующее физическое объяснение. Увеличение гидравлического сопротивления сети (за счет 3) потребовало работы насоса с большим напором. Но росту напора на нисходящей ветви (речь идет о насосе, в котором лопатки рабочего колеса отогнуты назад) отвечает уменьшение производительности V. Таким образом, задвижка на напорной линии позволяет (в отличие от поршневых насосов) регулировать производительность центробежного насоса. Следует, однако, понимать, что при таком способе регулирования производительности приходится затрачивать энергию на преодоление дополнительного гидравлического сопротивления прикрытой задвижки (вентиля). [c.307]

    Таким образом, при совместной работе двух центробежных насосов происходит одновременное увеличение как напора, так и производительности.

Встречающиеся в литературе суждения о целесообразности во всех практических случаях параллельного включения насосов при необходимости повышения производительности и последовательного — при необходимости повышения напора — вряд ли являются оправданными.

Выбор рациональной схемы их включения зависит от потребностей технологической установки, а также от конкретных характеристик используемых насосов и трубопровода (сети). [c.313]

    Из характеристики центробежного насоса видно, что его производительность при данном числе оборотов изменяется в зависимости от создаваемого им напора и, следовательно, от необходимого напора в обслуживаемом аппарате или сети. Иными словами, режим работы насоса определяется характеристикой обслуживаемой им сети. Напор в последней слагается, как из- [c.124]

    В установках, схемы которых приведены на рис. 7.2, центробежные насосы 3 и 3 могут работать независимо. Насос 3 подает Жидкость в наружную сеть, а насос 3 обеспечивает работу гидроструйного насоса.

В этих установках напор у рабочего сопла гидроструйного насоса 2 меньше, чем в установках по схемам на рис. 7.1, а, б, на величину Нх, где Нх — напор, создаваемый насосом 3. [c.

184]

    Работу водоструйного эжектора, используемого в процессе нормальной работы для постоянного вакуумирования резервных насосов, можно обеспечить за счет напора, создаваемого в сети насосной станции. Воду после эжектора можно сбрасывать в приемный резервуар насосной станции.

Для первоначального и аварийного запуска служит установка с водоструйным эжектором и центробежным насосом, смонтированными в циркуляционном кольце (рис. 10.2) [38], аналогичная вакуумным водоотливным установкам, рассмотренным в п. 6.2. Установка работает следующим образом.

Вода из циркуляционного бака 1 забирается находящимся ниже уровня воды в этом баке центробежным насосом 2 и подается в рабочее сопло водовоздушного эжектора 5, после которого свободно сливается обратно в бак 1. Всасывающий патрубок 6 эжектора 5 присоединяется к системе заливных труб основных насосов.

Воздух, откачиваемый эжектором при работе установки, поступает в бак 1, где отделяется от воды и выпускается в атмосферу через вантуз 7. Поступающая при заливке насосов вместе с воздухом вода сливается по переливной трубе 8.

Для обеспечения возможности работы установки за счет напора основных насосов без запуска насоса 2 в период нормального функционирования насосной станции эжектор с помощью трубы 4 присоединен к напорной магистрали. Обратные клапаны 3 служат для отключения соответствующих участков установки при работе насоса 2 или при подаче воды от трубы 4. [c.218]

    Пример. Подобрать водовоздушный эжектор для заливки водой центробежного насоса с расчетной высотой всасывания //вс = 5 м. Диаметр всасывающего трубопровода тр = 300 мм, его длина = 20 м. Продолжительность заливки иасоса и всасывающего трубопровода не должна превышать 5 мин.

Абсолютное давление в сети насосной станции 0,45 МПа. Это давление решено использовать для работы эжектора во время работы насосной станции.

Если основные насосы не работают, то заливка должна производиться с помощью циркуляционной установки с центробежным насосом, водовоздушным эжектором и вакуумным баком, схема которой приведена иа рис. 10.2. [c.222]

    Благодаря напорной характеристике насоса, имеющей специфический вид вертикальной линии, характеристики любых трубопроводов (1 или 2 на рис. 1.64) имеют одинаковую абсциссу точек их пересечения с характеристикой насоса, а это значит, что объемный насос способен обеспечить заданный расход (на рис. 1.64 -при работе его на сеть с разными характеристиками (сопротивлениями). Для этого должны лишь быть достаточными мощность привода и прочность конструкции насоса (сравнить с характеристиками центробежных насосов, см. рис. 1.71). [c.151]

    При работе на гидравлические сети с разными сопротивлениями (пунктирные кривые / и 2 на рис. 1.

71) центробежный насос со своей вначале близкой к горизонтальной, а затем убывающей напорной характеристикой H(V ) обеспечивает существенно разные расходы и Чем больше сопротивление гидравлической сети, круче ее гидравлическая характеристика, тем меньший расход < К, р через такую сеть обеспечивает конкретный центробежный насос.

Это обстоятельство несколько осложняет подбор необходимого центробежного насоса, который может обеспечить заданное значение расхода через гидравлическую сеть с известной характеристикой. Напорные характеристики насосов сравнивают (начиная с насосов малой производительности) с характеристикой гидравлической сети.

Выбирают такой насос, у которого напорная характеристика дает точку пересечения с характеристикой сети (рабочую точку Р) при значении расхода, равного заданному или несколько больше. По абсциссе рабочей точки находят значения потребляемой мощности и КПД rip. [c.158]

    Недостатки центробежных насосов по отношению к объемным состоят в более низком (на 10 – 15 %) значении КПД, т. е. потребляемая ими мощность на перекачку оказывается большей у центробежных насосов развиваемый напор ниже (обычно 60 – 80 м) значение объемного расхода при работе на гидравлические сети зависит от сопротивления этих сетей центробежные насосы перед [c.158]

    Насосы высокого (второго) подъема используются для подачи очищенной воды из сборного резервуара очистной станции в распределительную водопроводную сеть. Для обслуживания отдельных участков системы могут потребоваться насосы с неодинаковым напором.

Поэтому некоторые насосы устанавливают отдельно для подачи на низкие участки распределительной системы, а другие, более мощные насосы используют для подъема воды в высоко расположенную сеть.

Для подъема воды на высокие участки чаще всего (применяют вертикальные турбинные и горизонтальные центробежные насосы с разъемным корпусом, имеющие большую производительность при высоком напоре. Насос двойного всасывания, показанный на рис. 6.

9, имеет подвод воды к рабочему колесу с обеих сторон двойного спирального корпуса, в результате чего взаимно уравновешиваются как радиальные, так и осевые силы, и давление на подшипники становится минимальным.

Рабочее колесо подает воду в спиральный корпус, где постепенно уменьшается скоростной напор и увеличивается нанор давления. Насос этого типа может работать в широком диапазоне изменения производительности (от подачи расчетного расхода до нуля) без значительного снижения коэффициента полезного действия. [c.148]

    Для предотвращения сухого трения не рекомендуют включать в работу лопастные насосы без жидкости. Центробежные насосы, работающие с подпором на входе, могут быть включены в работу лишь при достижении необходимого давления во всасывающем патрубке насоса.

После достижения приводным двигателем номинальной частоты вращения, по показаниям манометра и амперметра для радиальных и диагональных насосов плавно открывают задвижку на напорном трубопроводе до тех пор, пока манометр на напорном патрубке не покажет требуемое значение давления.

При дальнейшем открытии задвижки может произойти перегрузка приводного двигателя или же превышение допустимого тока в сети. [c.389]

    Нижняя часть I электронасоса (рис. 5.33) — собственно вертикальный центробежный консольный насос, расположенный под электродвигателем II. Насос и электродвигатель соединены на фланцах 4. Рабочие колеса посажены на свободный конец вала двигателя.

Перекачиваемая жидкость по подводу 6 (расположенному сверху насоса) поступает к рабочему колесу первой ступени насоса 15, затем в направляющий аппарат 14 и к рабочему колесу второй ступени 13 (для многоступенчатых насосов к рабочим колесам следующих ступеней). Из последней ступени, пройдя направляющий аппарат, жидкость поступает в кольцевую камеру 11 и напорный патрубок 10.

Всасывающий и напорный патрубки расположены горизонтально и направлены в разные стороны. В целях разгрузки насоса от радиальных сил после каждой ступени поставлены направляющие аппараты, а для разгрузки от осевой гидравлической силы в рабочих колесах имеются разгрузочные отверстия. Диаметры же уплотняющих щелей разные.

Внизу на корпусе насоса имеется фланец 9 для установки электронасоса на фундамент или балки. За напорным патрубком насоса ставится фильтр, корпус которого служит продолжением напорного патрубка. Часть жидкости, проходящей через напорный патрубок, проходит через сетку фильтра, поступает в охладитель (на рисунке не показан), затем в нижнюю часть электродвигателя через штуцер 16.

Конструктивно охладитель представляет собой емкость, заполненную хладагентом. Внутри емкости помещены два змеевика, по которым протекает охлаждаемая жидкость (часть перекачиваемой жидкости). Насос снабжается трехфазным электродвигателем II, предназначенным для работы в продолжительном номинальном режиме от сети переменного тока напряжением 220 или 380 В.

Причем электродвигатель ДГВ конструктивного исполнения 4 может быть использован для работы только в сборе с центробежным насосом, ибо при работе через двигатель циркулирует часть перекачиваемой жидкости, служащей для охлаждения двигателя и обеспечивающей работу опор.

Перекачиваемая жидкость протекает в щели между ротором и статором двигателя, снимая основную часть тепла, выделяющегося в двигателе. Затем жидкость из-под крышки двигателя 18 поступает в рубашку статора 2, расположенную на внешнем его диаметре, и снимает остальное тепло, главным образом тепло, выделяющееся со спинки статора.

В крышке двигателя имеется штуцер 1, к которому присоединяется трубопровод для отвода воздуха и паров при заполнении электронасоса жидкостью и отвода жидкости и паров во время работы электронасоса. Штуцер 19 служит для отвода жидкости из-под крышки двигателя к штуцеру 17, связанному с рубашкой статора. Следует помнить, что запуск электронасоса в работу недопустим, если из него не удалены полностью воздух, газ и пары и он не заполнен перекачиваемой жидкостью. [c.280]

    ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОЧИХ РЕЖИМОВ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ ПРИ РАБОТЕ НА СЕТЬ [c.301]

    Работа центробежного насоса является наиболее экономичной при тако.м числе оборотов, при котором достигаются требуемые производительность н высота подъема насоса.

При правильном подборе насоса этому условию, каа указывалось выше ( 13), соответствует только одна точка, называемая рабочей, — точка пересечения характеристики насоса и характеристики трубопровода.

Однако расход воды, потребляемый сетью, изменяется во времени в соответствии с этим должна перемещаться и рабочая точка, для чего необходимо изменять характеристику трубопровода или насоса. [c.111]

    К преимуществам способа регулирования насосов посредством гидромуфт относится, кроме того-, широкий диапазон регулирования числа оборотов, быстрота и плавность изменения числа оборотов, надежность работы, возможность управления с одного пункта всеми гидромуфтами, установленными на насосной станции, а также автоматического изменения числа оборотов насоса в соответствии с изменением расхода и напора в сети, возможность включения и выключения центробежного насоса с открытой задвижкой  [c.117]

    Работу поршневых насосов можно регулировать только путем из.менения их производительности.

Однако изменять производительность путем прикрытия напорной задвижки (как это делается в центробежных насосах) в поршневых насосах нельзя, так как увеличение сопротивления в сети создает лишь большее давление, производительность же насоса от этого не изменяется.

Полное закрытие задвижки может привести к такому повышению давления, при котором в лучшем случае происходит остановка насоса (вследствие недостаточной мощности двигателя), но чаще всего — разрушение насоса. [c.145]

    При работе центробежного насоса на трубопроводную сеть не требуется установка напорного резервуара, так как подача центробежного насоса устанавливается автоматически в зависимости от сопротивления в напорном трубопроводе. [c.326]

    Для объяснения причин несоответствий между фактическими и расчетными производительностями и напорами центробежных насосов разобраны характеристики насосов и совмещенные характеристики насосов и сети. Рассмотрена также параллельная и последовательная работа насосов. [c.4]

    Центробежные насосы не требуют большого пускового момента и могут работать с короткозамкнутым двигателем простого типа.

Если насос непосредственно включается в сеть при открытой задвижке, то требуется большой пусковой момент. В этом случае подходит двигатель с глубоким пазом и непосредственным включением в сеть.

Если двигатель с глубоким пазом включить при пуске на звезду , то можно удовлетвориться и пониженным моментом. [c.201]

    Напор Ян.

п должен учитывать геодезическую высоту нагнетания Лн от оси насоса до максимального уровня воды в точке подачи (выше оси центробежного насоса) плюс гидравлические сопротивления йтн-Напор насоса следует подбирать таким, чтобы он удовлетворял двум условиям работе гидроэлеватора и подаче воды в сеть. Подача насоса Qв=Qp + Qг По напору и подаче подбирают насос. [c.257]

    В насосных станциях средней и большой подачи с сезонной работой (4—6 месяцев в году), оборудуемых насосами марки ОП, при про должительности максимальной подачи (1—Р/г месяца) резервных насосов можно не устанавливать, а подачу форсированного расхода обеспечивать путем поворота лопастей рабочего колеса.

При этом поворотно-лопастными могут быть не все агрегаты, а только часть их (по расчету). В тех же станциях, но оборудованных центробежными насосами, при числе агрегатов 3—4 и более устанавливают один резервный агрегат той же подачи, который подает форсированный расход.

По условиям регулирования режима сети целесообразно рассматривать вариант с установкой двух насоСов меньшей подачи вместо резервного агрегата. [c.275]

    Лешия 10. характеристики насосов. Работа насосов на сеть. Совместная работа насосов. Производительность и характеристики поршневых насосов. ГраИндикаторные диаграммы. Особенности пуска насосов. Регулирование производительности насосов.

Конструкция, принципы де1 ствия и область применения центробежных, поршневих, шестеренчатых и драгах типов насосов. [c.265]

    Рассмотрим графически параллельную работу двух одииакоБ1)1х центробежных насосов, включенных в сеть симметрично (рис. 3-54).

[c.108]

    По найденным диаметрам горловины ( р = 35 мм и сопла ( с = 13 мм можно подобрать готовый струйный аппарат или рассчитать его, пользуясь рекомендациями, приведенными и п. 1.5.

В данном случае в качестве водовоздушного эжектора можно принять гидроэлеватор № 3, применяемый в тепловых сетях и выпускаемый серийно промышленностью (65]. Зиая расход рабочей воды Ср = 13,3 м /ч и необходимое давление р ас = 0центробежный иасос.

Ввиду того что перегрузка привода при работе центробежного насоса на рабочее сопло эжектора практически исключена, мощность двигателя может быть принята близкой к мощности на валу насоса. [c.223]

    Большинство внутренних водопроводов потребляют воду от внешних источников.

Однако существуют системы водоснабжения с внутренними насосными установками. Такие насосные установки применяются при постоянном или периодическом недостатке напора в наружной водопроводной сети, а также при отсутствии внешней водопроводной сети.

Применяемые установки можно разделить на системы, работающие с постоянно или периодически действующими насосами, и системы, в которых насосы работают совместно с водонапорными или пневмонапорными баками. В качестве насосов в таких установках применяются центробежные насосы. [c.229]

    Ротационный насос работает следующим образом. Когда ползун 13 с барабаном 11 занимает нейтральное положение, т. е. зазоры между ротором и кольцами 12 барабана с левой и правой стороны равны, то плунжеры погружены в [ адиальные цилиндры ротора на одинаковую глубину.

При этом положении барабана 11 и вращающемся (по часовой стрелке) роторе плунжеры не засасывают и не нагнетают масло в каналы в неподвижной оси 6. Как только ползун 13 (вместе с барабаном И) под действием усилия плунжера 16 переместится влево (см. фиг. 68), то плунжеры 2 начнут перемещаться в своих цилиндрах.

При этом за один полуоборот ротора часть плунжеров (в правой части барабана) под действием центробежной силы выходит из своих цилиндров. В результате этого в цилиндры будет засасываться масло через отверстие 7 и пару каналов 9 из обратной линии (из маслякого бака).

При втором же полуобороте ротора эти плунжеры переместятся в левую часть барабана и здесь, опираясь на кольца 12 барабана И, будут входить в цилиндры ротора и тем самым сжимать маслО и подавать его через отверстие 8 и пару каналов 10 в сеть высокого давления (в рабочий цилиндр пресса). [c.117]

    Сложность сооружений канализационной насосно станции, оборудованной центробежными насосами, от меченные особенности условий их работы, а такж отсутствие низконапорных насосов приводят к тому что проектировщики стремятся свести к минимум число станций перекачек сточных вод на канализаци онных сетях.

Это не всегда правильно, что иллюстри руется примером устройства на коллекторе с равнО мерным по длине поступлением сточных вод несколь ких станций взамен одной. Так, при устройстве одно насосной станции в конце коллектора, который прО пускает расход 0. и имеет Перепад отметок Н, затрачиваемая на подъем сточных вод работа состави Он.

Если же на коллекторе устроить две насосньи станции, то суммарно затрачиваемая работа составит [c.14]

Источник: https://www.chem21.info/info/152545/

Работа центробежного насоса в системе

Работа центробежного насоса на сеть

Насосная установка и сеть трубопроводов образуют единую систему, характеризуемую равенством подачи насоса и расхода, проходящего в сети, а также равенством напоров насоса и расхода в сети.

В общем случае энергия насоса, эквивалентная его напору, расходуется для подъема жидкости на высоту  ζ2 — ζ1,  создания давления в системе  p2 — p 1  и преодоления суммарных сопротивлений  hп1 — hп1  (рис.1).

Статический напор  Нст = (p2— p1) ⁄ ρ ⋅ g + (ζ2 — ζ1)  можно считать независящим от расхода сети; гидравлические потери в сети приближенно пропорциональны расходу во второй степени:  hп1 + hп2 = ζQ2

Тогда для сети верно  Hс = Hст + hp + (v22 — v12) / 2g = A + BQ2

Характеристикой сети  называется графическая зависимость напора в сети  Hc  от расхода сети  Q

Графически установившееся равновесное рабочее состояние системы  насос – сеть  определяется точкой пересечения характеристик насоса и сети, которая называется  Рабочей точкой .

Для известных характеристик насоса и сети може быть только одна рабочая точка, определяющая устойчивый рабочий режим системы. По условиям эксплуатации расход сети может меняться. При этом будет меняться и напор, расходуемый сетью и, следовательно, положение рабочей точки.

Ясно, что всякое новое положение рабочей точки может быть получено изменением формы и положения характеристик насоса и сети.

Регулирование работы

Регулирование работы насосной установки необходимо для изменения основных ее параметров: подачи  Q  и напора  Н ; при этом меняются значения  N  и η

Регулирование может осуществляться воздействием на элементы сети (с изменением характеристик сети) или же воздействием на насос (с изменением формы и положения характеристики насоса). Одним из наиболее распространенных методов изменения характеристики сети является способ дросселирования задвижкой, установленной на напорной линии насоса.

Дроссельное регулирование  – это наиболее распространенный, простой и надежный способ регулирования, который осуществляется дросселем, расположенным на напорной линии насоса, обычно вблизи него. По мере закрытия дросселя увеличивается сопротивление и соответсвенно уменьшается подача.

Каждому положению дросселя соответсвует новая характеристика сети, благодаря чему характеристика  Q — H'тр  сети поднимается более круто (рис.2) и пересекает характеристику насоса в режимной точке 2, соответствующей требуемой подаче  Q3 . При этом напор в системе равен  H3 , а насос развивает напор H2 .

Следовательно, энергия  N = Q3⋅ p , где  p = H2 — H3 , теряется вследствие увеличения местного сопротивления в задвижке.

Полезная мощность насоса для обеспечения работы системы в точке 3 равна  N3 = Q3p3

Затрачиваемая мощность насосной установки в этом случае определяется по следующей формуле  N = Q3 p2 / η

Теперь можно вычислить КПД насосного агрегата следующим образом  η = N3 / N = η2 p3 / p2

Из указанного тождества видно, что КПД агрегата уменьшается с увеличением разности между напором, развиваемым насосом, и напором, требуемым в сети.

В силу существенных недостатков (неэкономичность и возможность регулирования только в сторону уменьшения подачи) способ дроссельного регулирования целесообразно применять на небольших насосных агрегатах, имеющих плавную рабочую характеристику, где регулирование требуется в течении короткого времени.

Регулирование изменением частоты вращения .
При изменении частоты вращения  ni  напорные характеристики насоса  H = ƒ(Q)  представляют собой конгруэнтные кривые и рабочая точка, перемещаясь по характеристике сети, дает различные значения подачи  Qpi .

При крутых характеристиках системы  Hc  и малых значениях  Hст , этот метод не приводит к большим дополнительным потерям в гидравлической системе, так как в любых режимах напоры насоса в сети всегда равны между собой. А КПД насосного агрегата  ηн.у  примерно равен КПД насоса (проточной части)  ηi .

Если характеристика сети  H'  имеет значительную составляющую  H'ст , то изменение режима работы насоса будет связано с дополнительными потерями за счет отклонения КПД от зоны максимальных значений.

Регулирование режима работы насоса изменением частоты вращения рабочего колеса является наиболее экономичным. Частоту вращения рабочего колеса насоса можно изменять двигателями с переменной частотой вращения (электродвигателями постоянного тока, электродвигателями переменного тока с преобразователями частоты, паровыми и газовыми турбинами).

Регулирование перепуском (байпасирование)
При этом способе регулирования требуемая подача системы (насос-сеть) достигается возвратом из напорного трубопровода обратно на всасывающий части подачи насоса.

Источник: http://www.m3-company.ru/articles/a20120907.html

Работа центробежного насоса на трубопровод

Работа центробежного насоса на сеть

Пусть насос подает жидкость по трубопроводу заданных геометри­ческих размеров на высоту hr из приемного резервуара в напорный, давления на поверхности жидкости соответственно равны р1 и р2 (рис. 10.8).

Его напор должен быть достаточным для подъема жидкости на высоту hг, преодоления .

разности давлений в резервуарах и всех гидравлических сопротивлений, которые, как известно, зависят от скорости движения жидкости, а следовательно, и от расхода:

(10.14)

Зависимость потребного напора от расхода (Hпотр = f (Q)) назы­вается характеристикой насосной установки (рис. 10.9), или харак­теристикой сети, на которую работает насос.

Пусть заданы рабочая характеристика насоса (рис. 10.3) и харак­теристика насосной установки (рис. 10.9) и требуется определить режим работы насоса на заданный трубопровод. С этой целью на од­ном и том же чертеже в одном и том же масштабе строят характери­стику насоса и характеристику сети. Точка А их пересечения и опре­деляет режим работы насоса на заданный трубопровод (рис. 10.10).

По рабочей точке А определяют подачу Q, напор Н и КПД насоса , а затем вычисляют потребляемую мощность N = pgQH/.

Чтобы изменить режим работы насоса, необходимо изменить характеристику насосной установки (кривую Hпотр = f (Q)) или харак­теристику насоса;:(кривую Н = f (Q)). На первую можно воздействовать при помощи регулирующей задвижки — ре­гулирование дросселированием.

Если задвижку прикрыть, то сопротивле­ние трубопровода увели­чится, и рабочая точка А сместится влево (рис. 10.10, а). Этот способ регулиро­вания весьма прост, но не­экономичен.

На характе­ристику насоса можно воз­действовать, изменяя ча­стоту вращения вала насо­са.

Например, при уменьшении частоты вращения характеристика насоса опустится вниз (рис. 10.10,б), рабочая точка А сместится влево. Способ экономичен, но необходим привод с переменной частотой вращения. Наряду с эти­ми основными способами регулирования подачи насоса применяется также перепуск жидкости из напорного трубопровода во всасываю­щий.

Для увеличения напора применяют последовательное соединение насосов (рис. 10.11).Суммарная характеристика двух насосов в этом случае строится путем сложения ординат кривых Н1 = f (Q) и Н2 = = f (Q) при одном и том же значении подачи.

Для увеличения расхода применяют параллельное соединение на­сосов (рис. 10.12). Суммарная характеристика двух насосов строится сложением абсцисс кривых Н1 = f (Q) и H2 = f (Q) при одном и том же значении напора.

ПРИМЕРЫ

10.5.Центробежный насос поднимает воду на высоту hr = 6 м по трубопроводу длиной / = 700 м и диаметром d = 150 мм (рис. 10.13). Коэффициент гидравлического трения К = 0,03, суммарный коэффи­циент местных сопротивлений 2£ = 12. Характеристика насоса при п = 1000 мин-' приведена в табл. 10.3.

Требуется определить:

1) подачу, напор и мощность, потребляемую насосом; , 2) подачу воды в трубопровод при параллельном включении двух одинаковых насосов;

3) подачу воды в трубопровод при последовательном включении двух одинаковых насосов;

4) как изменится подача и напор насоса при уменьшении частоты вращения' до п2 = 900 мин-1.

Решение.Для решения задачи об определении подачи, напора и потребляемой мощности насоса при работе на заданный трубопровод

необходимо на одном и том же чертеже в одном и том же масштабе построить характеристику насоса и насосной установки.

Характеристика насосной установки, представляющая собой за­висимость потребного напора от расхода, строится по данным, полу­ченным по формуле:

где р2 и p1 — давление на поверхности воды соответственно в пита­тельном и приемном резервуарах. Поскольку в данном случае оба ре­зервуара открыты, то p1 = р2 =Раи Нпотр = hr + hП.Потери напора

Подставляя в это выражение заданные значения h, l, d и 2£, после преобразований получаем

Потребный напор насоса

Для построения зависимости Hпотр = f (Q) задаемся рядом зна­чений Q и находим соответствующие им значения HПОТР Пусть, например, Q = 10 л/с = 0,01 м3/мин. Тогда Hпотр = 6 + 24 800Q2 =6 • 24 800 • 0,012 = 8,48 м

Значения Hпотр при различных значениях Q:

Точка А пересечения главной характеристики насоса (кривая Н1 = f(Q)) и характеристики насосной установки (кривая Hпотр = f(Q)) является рабочей точкой (рис. 10.14). Она определяет режим работы насоса на заданный трубопровод: Q = 11,2 л/с; H = 9,1 м; = o,62.Полезная мощность

Потребляемая мощность

Для определения подачи воды в трубопровод при параллельном вклю­чении двух одинаковых насосов необ­ходимо построить их суммарную хара­ктеристику путем сложения абсцисс точек кривых H1 = f (Q) обоих насо­сов, взятых при одной и той же ор­динате H.

Поскольку по условию за­дачи оба насоса одинаковы, то их суммарная характеристика строится путем удвоения абсцисс точек кривой Н1 = f (Q) На рис. 10.14 суммарная характеристика изображена кривой 1. Точка В пересечения этой кривой с характеристикой насосной установки (кривая HПотр = f (Q)) является рабочей.

Абсцисса точки В равна суммарной подаче обоих насосов (Q = 12,8 л/с), ордината — напору насосов (H = 10 м).

Суммарная характеристика двух насосов, включенных последова­тельно, строится сложением ординат точек кривых H1 = f (Q) обоих насосов при одних и тех же значениях подачи. Поскольку по условию задачи насосы одинаковы, то их суммарная характеристика строится путем удвоения ординат кривой Н1 = f (Q) (рис. 10.14, кривой 2).

Пересечение суммарной характеристики насосов с характеристи­кой насосной установки дает рабочую точку С, которая определяет подачу Q = 17,8 л/с и суммарный напор H = 13,8 м обоих насосов.

Для определения подачи и напора насоса при новой частоте враще­ния я2 = 900 мин-1 необходимо пересчитать главную характеристику насоса на эту частоту вращения.

Возьмем на кривой напоров Н1 = f (Q) при n1 = 1000 мин-1 не­которую точку М1. Ее абсцисса Q1 = 4 л/с, ордината Н1 = 10,2 м. Подставляя значения Ht и Q1, n1 и n2 в формулы (10.11), получаем координаты Q2 и H2 точки М2 на кривой напоров H2 = f (Q), соот­ветствующей новой частоте вращения n2: “

Результаты пересчета характеристики насоса на новую частоту вращения п2 = 900 мин-1:

Результаты пересчета характеристики насоса на новую частоту вращения n2= 900 мин -1

Q2, л/c 0 3,6 7,2 10,8 14,4 18

Н2, м 8,1 8,27 7,87 7,13 6,16 4,86

Нанося эти точки на график и соединяя их плавной линией, по­лучаем кривую напоров при n2= 900 мин-1 (рис. 10.14, кривая 3). Точка D пересечения этой кривой с характеристикой насосной уста­новки является рабочей.

Координаты ее определяют подачу и напор насоса при п2 = 900мин-1: Q = 8,3 л/с, H = 7,7 м. Следовательно, при уменьшении частоты вращения от n1 = 1000 мин-1 до п2 =900 мин-1 подача насоса уменьшается на 11.

2-8,3=2,9 л/с

10.6.Центробежный насос поднимает воду на высоту hr = 6 м по трубам 11 = 20 м, d1 = 0,2 м ( = 0,02) и l2 = 100 м, d2 = 0,15 м ( = 0,025) (рис. 10.8).

Определить подачу насоса при п1 = 900 мин-1.

Сравнить величины мощности, потребляемой насосом при уменьшении его подачи на 25 % дросселированием задвижкой или изменением ча­стоты вращения, если р1 = р2 = ра.

Характеристика насоса при п1 = 900 мин-1, дана в табл. 10.4.

Местные сопротивления учтены эквивалентными длинами, вклю­ченными в заданные длины труб.

Решение.Строим характеристику насоса (по данным таблицы) и характеристику насосной установки по формуле

Значения HП0Тр при различных значениях Q

Точка А пересечения главной характеристики насоса (кривая Н= f (Q)) и характеристики насосной установки (кривая HПОтР = f (Q) ) является рабочей (рис. 10.15). Ее координаты определяют подачу и напор насоса:

При уменьшении подачи насоса на 25 % дросселированием имеем
(точка В на рис. 10.15): ,

Для определения потребляемой насосом мощности при уменьшении его подачи изменением частоты вращения необходимо найти КПД насоса на режиме, определяемом точкой С с координатами;

С этой целью через указанную точку С проведем параболу подобных режимов

Подставляя в это уравнение значе­ния Q” = 0,0352 м3/с и Н” = 9,5 м, на­ходим

Для определения потребляемой насосом мощности при уменьшении его подачи изменением частоты вращения необходимо найти КПД насоса на режиме, определяемом точкой С с координатами;

Тогда Н = 7660Q2. По этому урав­нению построена парабола подобных режимов (рис. 10.15, кривая 1). Режимы, определяемые точками D и С, лежащими на параболе подобных режимовработы насоса одинаковы, то

Потребляемая насосом мощность при уменьшении его подачи на 25 % изменением частоты вращения равна

10.7. Центробежный насос (рис. 10.8) перекачивает воду на высоту hr = 11 м по трубопроводам l1 = 10 м, d1 = 100 мм ( 1 = 0,025; = 2) и 12 = 30 м, d2 = 75 мм ( 2 = 0,027; 2 = 12). Определить подачу, напор и потребляемую мощность при п1 = 1600 мин-1. При какой частоте вращения n2 его подача увеличится на 50 %?

Характеристика насоса при п = 1600 мин-1 дана в табл. 10.5.

Решение.Записываем уравнение характеристики насосной уста­новки:

По этому уравнению строим характеристику насосной установку а по данным таблицы — характеристику насоса (рис. 10.16). Точка А пересечения кривых Н = f(Q) и HПОтр = f (Q) является рабочей. Она определяет подачу, напор и КПД насоса: Q = 7,3 л/с; Н = = 14,3 м; = 0,76.

Потребляемая мощность

Находим частоту вращения п2, при которой подача насоса увели­чивается на 50 %, т. е. станет Q” = 1.5Q = 1,5 • 7,3 = 11 л/с. При этом напор насоса Н” = 18,6 м (точ­ка В на рис. 10.16).Для определе­ния режима, подобного режиму, оп­ределяемому точкой В, проведем через ту точек параболу подобных режимов (рис. 10.16,кривая 1).

где

Точка С (Q' = 9,2 л/с, Н' = 13,1 м) пересечения параболы подобных режимов Н = kQ2 с кривой Н = f(Q) и определяет режим при
частоте вращения п1 подобный режиму, определяемому точкой В при
частоте вращения n2. .

Для точек В и С, определяющих подобные режимы, справедлива формула

Отсюда получаем

Следовательно, для увеличения подачи насоса на 50 % частоту вращения следует принять п2 1900 мин-1.

10.8.Подобрать насос для подачи воды (р = 1000 кг/м3, v = = 0,01 см2/с) с расходом Q = 17,5 л/с на высоту h = 6 м, если длина всасывающего трубопровода 1В = 12 м, длина нагнетательного трубо­провода = 400 м. Сумма коэффициентов местных сопротивлений на всасывающей линии в == 8, на нагнетательной = 47, шеро­ховатость труб = 0,2 мм.

Решение.Диаметр всасывающей трубы выбираем так, чтобы ско­рость движения воды в ней не превосходила vB = 1 м/c

Принимаем стандартный диаметр dB = 150 мм и уточняем скорость воды во всасывающем трубопроводе

Диаметр напорного трубопровода выбираем таким, чтобы скорость

движения воды не превосходила v'н = 2…2,5 м/с. Пусть v'н — 2 м/с. Тогда

Принимаем стандартный диаметр dH = 100 мм и уточняем скорость воды в нагнетательном трубопроводе:

Т то имеет место переходная зона

С сопротивления и в определяется по формуле (4.8):
П Потери напора во всасывающем трубопроводе
А Аналогично находим потери напора в напорном трубопроводе:

Определяем потери напора во всасывающем трубопроводе. Для установления коэффициента гидравлического трения в находим число Рейнольдса и область сопротивления:

Зная подачу и напор насоса (Q = 17,5 л/с; Н = 42,5 м)', по свод­ному графику основных технических данных центробежных насосов (прил. 8) принимаем насос К45/55, работающий при частоте вращения п = 2900 мин-1.

10.9.Два центробежных насоса К2О/30 работают параллельно и подают жидкость .на высоту hr -— 15 м по трубопро­воду длиной I = 150 м и диаметром d =* = 100 мм- Определить расход подава­емой жидкости, если коэффициент по­терь на трение трубопровода X = 0,035, а суммарный коэффициент местных со­противлений 2£ = 28.

Как изменится расход жидкости при уменьшении частоты “вращения одного из насосов на 10 %?

Ниже даны конечные результаты расчетов, по которым построена кривая 3 — зависимость НП0Т!з = f (Q): .

Решение,1. По данным прил. 7 строим характеристику одного насоса (кривая 1, рис. 10.17) и суммарную характеристику двух насосов (кривая 2), работающих параллельно. Затем строим характеристику насосной установки по формуле –

Абсцисса точки A пересечения кривых 2 и 3 определяет суммарную подачу двух насосов: Q = 13,8 л/с. .

2. Пересчитаем характеристику насоса на частоту вращения п1 = — 0,9n по формулам;

Исходная характеристика насоса (при п. = 2900 минт-1) приведена в табл. 10.6, пересчитанная на частоту вращения n1— в табл. 10.7.

По данным последней таблицы построена кривая. 4 — характерис­тика насоса при частоте вращения n1. Суммарную характеристику двух одинаковых насосов (кривая 5), один из которых имеет частоту вра­щения п1 на 10 % меньшую, чем другой, строим сложением абсцисс кривых / и 4. Абсцисса точки A1 пересечения кривых 3 и 5 определяет

суммарную подачу двух насосов в том слу­чае, если частота вращения одного из них уменьшилась на 10 %: Q1 = 12,5 л/с.

10.10.Центробежный насос К45/55 по­дает воду на высоту hp = 35 м по трубопро­воду длиной l = 420 м и диаметром d = 125 мм.

Определить подачу, напор и потреб­ляемую мощность, если коэффициент потерь на трение = 0,033, а суммарный коэффициент местных сопротивлений £. = 23.

Как изменится подача и напор насоса при максимально допус­тимой обточке рабочего колеса?

Xхарактеристику насосной установки (кривая 2) строим по данным, вывычисленным по формуле

Решение.1. Рабочую характеристику насоса (кривая . / на. рис. 10.18) строим по данным прил. 7:

Но рабочей точке А находим подачу, напор и КПД насоса) Q = 17,2 л/с, Н = 49 м, я = 0,66.

2. Для определения максимально допустимой обточки рабочего колеса находим коэффициент быстроходности насоса, который, как известно, определяется для оптимального режима, когда КПД макси­мальный. Из приведенных выше данных при тах = 0,663 Q.= > 3 л/с), то уровень в верхнем баке будет повышаться.

Вместе с ним будет подниматься вверх и характеристика сети, а рабочая точка — смещаться влево. В какой-то момент кривая Hпотр = f (Q) будет касаться кривой Я = f (Q) в некоторой точке В.

Дальнейшее повышение уровня воды в баке приведет к срыву подачи насоса, так как характеристика сети не будет пересекаться с характеристикой насоса.

Покажем, что срыв работы насоса произойдет при уровне h’ > 11,8 м, при котором напор насоса H= 12 м, а подача Q = 4 л/с. Действительно, при h' = 11,8 м и Q = 4 л/с потребный напор

Следовательно, точка В имеет координаты: Q = 4 л/с, H= 12 м значит высота воды в баке может увеличиться на



Источник: https://infopedia.su/9x663d.html

Book for ucheba
Добавить комментарий