1. Расчет и выбор насоса для заданной сети
Определение физических параметров перекачиваемой жидкости.
Вид перекачиваемой жидкости: вода.
Плотность: 1000 кг/ м3
Кинематическая вязкость определим по следующей таблице. При t = 90°С
ʋ=0,326*10-6метр2с-1
Динамическая вязкость и кинематическая вязкость воды, в зависимости от температуры |
||
Температура [° C] |
Динамическая вязкость 10-3 [Pa.s] |
Кинематическая вязкость 10-6метр2с-1 |
0 |
1,787 |
1,787 |
5 |
1,519 |
1,519 |
10 |
1,307 |
1,307 |
20 |
1,002 |
1,004 |
30 |
0,798 |
0,801 |
40 |
0,653 |
0,658 |
50 |
0,547 |
0,553 |
60 |
0,467 |
0,475 |
70 |
0,404 |
0,413 |
80 |
0,355 |
0,365 |
90 |
0,315 |
0,326 |
100 |
0,282 |
0,294 |
1.2 Расчёт потребного напора насоса
1.2.1. Определение геометрической высоты подъёма жидкости (разности уровней жидкости в ёмкости и колонне):
Геометрическая высота подъёма жидкости определяется по формуле:
ΔZ = Z2 – Z1=26-3=23 м (1)
где: Z1 - уровень жидкости в ёмкости Е-1, м - по заданию;
Z2 - уровень жидкости в колонне К-1, м - по заданию.
1.2.2.Определение потерь напора.
Потери напора на преодоление разности давлений в приёмном и напорном резервуарах определяется по формуле:
м (2)
где: Р2 - абсолютное давление нагнетания (избыточное) в колонне К-1, Па – по заданию; Р1 - абсолютное давление всасывания (избыточное) в ёмкости Е-1, Па – по заданию; ρt - плотность перекачиваемой жидкости при заданной температуре Т2, кг/м3.
1.3.Определение диаметров трубопровода во всасывающем и нагнетательном тракте
Зададимся рекомендуемой скоростью движения жидкости w, согласно таблицам для заданного материала перекачивания и его вязкости.
В нагнетательном трубопроводе, согласно таблицам принимаем среднее значение wH =2 м/с [8, c. 21];
Во всасывающем трубопроводе, согласно таблицам принимаем среднее значение wВ =1 м/с [8, c. 21];
Определяем необходимый диаметр трубопровода, в соответствии с выбранной скоростью по формуле 3:
(3)
где: d - диаметр всасывающего или нагнетательного трубопровода, м;
Q - расход перекачиваемой жидкости, м3 /с (смотри задание);
w - скорость течения жидкости, м/с
Для дальнейшего расчёта диаметров, необходимо расход Q выразить в м3/с, для этого заданный расход в часах поделим на 3600 секунд, получим:
м3
/с
(4)
Диаметр нагнетательного трубопровода:
м
(5)
в соответствии с таблицей ГОСТ 8732-58 (Приложение 2) выбираем ближайшее к стандартному значению диаметр dн = 273 мм [8, с. 16-17].
Диаметр всасывающего трубопровода:
м
(6)
в соответствии с таблицей ГОСТ 8732-58 (Приложение 2) выбираем ближайшее к стандартному значению диаметр dв = 377 мм [8, с. 16-17].
Уточняем скорость течения жидкости по стандартным внутренним диаметрам трубопроводов. Внутренний диаметр трубопровода dBH определяется по формуле:
dBH = d - 2S (7)
где: d - наружный диаметр трубопровода по ГОСТ 8732-58 (Приложение 2), м;
S - толщина стенки трубопровода по ГОСТ 8732-58 (Приложение 2), м.
Для трубопровода нагнетания:
мм
(7а)
Для трубопровода всасывания:
мм
(7б)
Затем производим уточнение скорости в трубопроводе:
(8)
Скорость движения жидкости в нагнетательном трубопроводе согласно формуле 8:
м/с (8а)
Это значение должно соответствовать промежутку, из которого принята wн. Условие выполнено, следовательно, скорость определена верно.
Скорость движения жидкости во всасывающем трубопроводе согласно формуле 8:
м/с (8б)
Это значение должно соответствовать промежутку, из которого принята wв. Условие выполнено, следовательно, скорость определена верно.