
- •Методические указания
- •Общие положения
- •Классификация насосов
- •Устройство и принцип действия центробежных насосов.
- •Основные определения, применяющиеся в теории насосов.
- •Задание на проектирование
- •Исходные данные
- •1.2. Расчет наружного и внутреннего диаметра всасывающего трубопровода
- •2. Расчет потерь напора
- •2.1. Определение коэффициента трения во всасывающем и нагнетательном трубопроводе
- •2.2 Определение потерь напора на линиях всасывания и нагнетания (всасывающем и нагнетательном участках трубопровода). Потери напора в трубопроводе рассчитывают по формуле:
- •3. Определение полного напора и выбор насоса
- •3.1.Полный напор насоса.
- •3.2. Выбор насоса
- •4. Определение предельной высоты всасывания
- •5 Расчет мощности электродвигателя
- •6 Расчет на прочность
- •7 Расчет необходимой толщины теплоизоляции
- •8 Определение расстояния между опорами
- •9 Определение характеристик насосов и трубопроводов
- •Литература
- •Приложение а Ориентировочные значения скоростей жидкостей
- •Приложение б Характеристики стальных труб, применяемых в промышленности
- •Приложение в
- •Приложение г Ориентировочные значения абсолютной шероховатости труб δ
- •Зависимость коэффициента трения от критерия Рейнольдса и степени шероховатости
- •Приложение е Значения коэффициентов местных сопротивлений
- •Приложение ж
- •Приложение з
- •Приложение и Зависимость давления насыщеного пара от температуры
- •Приложение к Плотность и коэффициенты теплопроводности некоторых материалов
6 Расчет на прочность
6.1 Определение наибольшего давления в нагнетательном патрубке насоса (Р)
, [15]
Па
Определение толщины стенки трубы (S)
, [16]
, [17]
где
—коэффициент
прочности сварного шва,
,
т.к. труба бесшовная;
С—прибавка
коррозии на 10 лет,
;
—допустимое
напряжение, МПа
Па
7 Расчет необходимой толщины теплоизоляции
Выбираем температуру наружной
поверхности изоляции в закрытом помещении
в пределах
.
Принимаем
.
Принимем температуру
окружающего воздуха
и определим суммарный коэффициент
теплоотдачи в окружающую среду
лучеиспусканием и конвекцией по
уравнению:
, [18]
где
—суммарный
коэффициент теплоотдачи лучеиспусканием
и конвекцией, Вт/(м2·К);
—разность
температур поверхности аппарата и
окружающего воздуха, К.
Удельный тепловой поток:
Принимая приближенно, что все термическое сопротивление сосредоточено в слое изоляции, можно написать:
, [19]
где
—теплопроводность
изоляции стр. 571, табл. ХХVIII или (приложение
Л). В качестве теплоизолятора применяем
асбест,
.
Следовательно толщина слоя изоляции:
м
8 Определение расстояния между опорами
8.1 Для горизонтального участка
где М – изгибающий момент;
– допустимое напряжение на изгиб, Па
w – полярный момент инерции, м3
м3
м
q – начальная нагрузка, определяемая как сумма всех жидкостей в трубе, веса самой трубы, веса теплоизоляции на 1 м погонной трубы.
8.1.1 Определение веса воды
, [20]
Объем воды в 1 м трубы, м3
, [21]
Масса воды в 1 м трубы, кг
Вес воды, Н:
, [22]
Н
8.1.2 Определение веса трубы
, [23]
где
—плотность
стали, определяемая по табл. II, стр. 550
[1],
=7850
кг/м3
(приложение Л).
Объем 1 м трубы, м3:
Н
8.1.3 Определение веса теплоизоляции
Объем 1 м теплоизоляции материала, м3:
Н
где
—плотность
изоляции (асбеста), определяемая по
табл. II, стр. 550 [1],
=2600
кг/м3
(приложение Л).
8.2 Для вертикального участка, м:
, [24]
м
9 Определение характеристик насосов и трубопроводов
9.1 Характеристики насосов
Для насоса марки 3К-6 с диаметром колеса 0,218 м
Таблица 3 – Характеристика насоса марки 3К-6
-
Q м3/ч
0
20
40
60
80
100
120
Н, м
26,0
26,5
27
25,7
22,8
18,9
15
9.2 Характеристики трубопровода
Находим полный напор для различных подач.
, [25]
м
м
м
м
м
м
м
м
м
м
м
м
м
Таблица 4 – Характеристика трубопровода
-
Q м3/ч
0
20
40
60
80
100
120
Н, м
24,34
24,61
25,44
26,74
28,74
31,24
34,06
После расчетов строим график зависимости напора, развиваемого насосом от подачи.
9
.3
Определение потерь мощности при заданном
расходе
Для данного насоса соответствует дроссельный режим регулирования.
где
–
перепад, который необходимо снять на
вентили, м