7. Определениепотерьнапоравовсасывающейлинии

Расчетпотерьнапорапроизводитсяаналогичнорасчетупотерьнапоравнагнетательномтрубопроводепоформуле(4.6).

Навсасывающейлинииимеютсяследующиеместныесопротивления:

• 2отводаподуглом90º;

• входвтрубопроводиземкостиА.

Тогдасуммакоэффициентовместныхсопротивленийдлявсасывающе-готрубопроводарассчитываетсяследующимобразом:

_^₁^2_от^_вх=2·0,13+0,5=0,76,

где^_вх

• коэффициентместногосопротивлениядлявходавтрубу.

Определимпосправочнымданнымкоэффициентыместныхсопротив-лений(таблицаА.3).

Примемотношениерадиусаизгибатрубыкдиаметрутрубопровода

R₀/d₂₌3,тогда

^от

^{АВ10,130,13.}

Длявходавтрубусострымикраями

^_вх=0,5.

Потеринапоравовсасывающемтрубопроводеравны:

h^вс(

^l1_)^1

(0,0208¹⁵

0,76)

0,85²

0,091_м.

2

d

2g

п 1 1

1

0,182

29,81

8. Расчетпотребногонапора

Потребныйнапоропределяетсяпоформуле:

^Нпотр

Н_Г

_Р_2Р₁

g

^h_п, (4.7)

где

^Н_потр–потребныйнапор,м;

^Н_Г–геометрическаявысотаподъемажидкости,м;

^Р_2–давлениевнапорномрезервуаре,Па;

^Р_1–давлениевисходномрезервуаре,Па;

^h_п–потеринапоравтрубопроводе,м.

Геометрическаявысотаподъемажидкостиопределяетсякаксуммавы-сотывсасыванияивысотынагнетания:

^Н_Г^h_вс^h_н, (4.8)

где

^hвс

• высотавсасывания,м;

^h_н–высотанагнетания,м.

Потеринапоравтрубопроводеопределяютсякаксуммапотерьнапоравовсасывающейинагнетательнойлинии:

п

п

п

hh^вс

h^н. (4.9)

вен:

Тогдапотребныйнапор,обеспечивающийзаданныйрасходбудетра-

5

_{Н 9}310

1,510⁵

0,0917,1235,14_м.

потр

8089,,81

9. Подборнасоса

Исходнымипараметрамидляподборанасосаявляютсяпроизводитель-ность(подача),соответствующаязаданномурасходужидкостиипотребный

напор.Пользуясь,своднымграфикомподачинапоровопределяеммаркуна-соса(приложениеВ).ДляэтогонаграфикнаносимточкускоординатамиQ_задан,Н_потр.Насос,вполекоторогопопалаточка,принимаютдляданноготрубопровода.Точкаскоординатами(22,2л/с,35,14м)попадаетврабочееполенасоса4К-12счастотойвращениярабочегоколесn=2900об/с.

10. Построениекривойпотребногонапора

Первыедваслагаемыхформулы(4.7)независятотрасхода.Ихсумманазываетсястатическимнапором:

Н Н

_Р_2Р_1h

_{h}Р_2Р₁

ст Г

g

_вс_н

Н_Г

g

(4.10)

^Нст

310^51,510⁵

36

8089,81

27,92_м.

2

Потеринапоравтрубопроводеопределяютсяпопринципусложенияпотерьнапора,тогдасучетомформулы(4.6)и(4.9)получаем:

hh^всh^н(

l_1

_2

d

1

) ¹

(

l_2

_2

d

) ²

2

. (4.11)

п п п

1 1_2g

^22g

Сучетом₁

_ 4Q

1

d²

и₂

_ 4Q

2

d²

,формула(4.11)приобретаетвид:

hh^всh^н



(

^l1_

) ⁸ (

^l2_

8 ^

) Q²

d

п п п  1

1 1 2 2



^12d^4g ^2d

^22d^4g^{ .}





Acons't

A(0,0208

15

0,182

0,76)

8

3,14^20,182^49,81

(0,0226

166

0,119

3,39)

8 _

3,14^20,119^49,81

=14587,73с²/м⁵.

Такимобразом,потребныйнапорприразныхподачахнасосаможетбытьопределенкак:

2

Н_потрН_стАQ

27,9214587,73Q²

. (4.12)

Дляпостроениякривойпотребногонапоранеобходимозадатьсяне-сколькимизначениямирасходажидкости,причемкакменьшезаданногорас-хода,такибольшеего,атакжеравнымзаданному,ипоформуле(4.12)рас-

считатьпотребныйнапор.

Поданнымтаблицы4.1строятграфикзависимостиН_потр=f(Q)(рисунок4.2).

Таблица4.1–Данныедляпостроениякривойпотребногонапора

Q,м3/с	0	0,005	0,01	0,015	0,02	0,022	0,025	0,03
Нпотр,м	27,92	28,29	29,38	31,21	33,76	34,98	37,04	41,05

40

30

20

10

0

0

0,01 0,02 0,03

Рис.4.2–Криваяпотребногонапора

11. Построениесовместнойхарактеристикисетииглавнойхарактеристикинасоса,атакжехарактеристикинасосаη=f(Q)

ДанныедляпостроенияглавнойхарактеристикинасосаН=f(Q)иха-рактеристикиη=f(Q)берутсяизхарактеристикнасосовприведенныхвспра-вочныхматериалах(таблицы4.2и4.3).Обеэтизависимостистроятсявтехжекоординатныхосях,чтоикриваяпотребногонапора(рисунок4.3).

Таблица4.2–Данныедляпостроенияглавнойхарактеристикинасоса4К-12(приложениеБ)

Q,м3/с	0	0,005	0,01	0,015	0,02	0,025	0,03
Н,м	37,0	38,0	39,0	38,0	37,0	34,5	31,0

Таблица4.3–Данныедляпостроенияхарактеристикиη=f(Q)дляна-соса4К-12(приложениеБ)

Q,м3/с	0	0,005	0,01	0,015	0,02	0,025	0,03
η,%	0	35	56	68	75	80	78

40

30

20

10

0

0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03

1–характеристикасети;2–главнаяхарактеристиканасоса;3–характеристикасетипослерегулирования(безрасчета);4–характеристикинасосаη=f(Q)

Рис.4.3–Совместнаяхарактеристикасетииглавнаяхарактеристиканасоса,атакжехарактеристикинасосаη=f(Q)

Точкапересеченияглавнойхарактеристикинасосаихарактеристикисети–рабочаяточкаВ.ЭтойточкесоответствуетподачаQ=23л/с.ДляобеспечениязаданнойподачиQ=22л/снеобходимоосуществитьрегулиро-ваниеподачинасоса.Наиболеепростойспособрегулирования–изменениехарактеристикисети.Изменитьхарактеристикусетиможноспомощьюиз-мененияместногосопротивлениятрубопровода(установкувентиля,задвиж-ки,крана).ПриэтомизменитсязначениекоэффициентаАвформуле(4.15).Нарисунке4.3кривая3–характеристикасетипослерегулирования.ПриэтомточкаВ_1–новаярабочаяточка,соответствующаязаданнойподачеQ_задан.ПриэтойподаченапорнасосасоставитН=36м,акоэффициентпо-лезногодействиянасоса77%.

12. Расчетполезнойипотребляемоймощности

Полезнаямощностьнасосарассчитываетсяпоформуле:

^N_п^{НQg360.0228089.816277,77Вт.} (4.13)

Потребляемаямощность(мощностьнавалу)насосаопределяетсяпоформуле:

N_в

^Nп, (4.14)



где^–коэффициентполезногодействиянасоса.

N_в

6277,77

0,77

8152,95

Вт.

Задание2

Длянасоснойустановкипосхемерисунка4.4:

1. Определитьнеизвестныевеличины.

2. Подобратьнасос.

Рис.4.4–Схеманасоснойустановки

74

Вариантыдлярасчетазадания2

4.2.Примеррасчетасложноготрубопровода

Перекачиваемаяжидкость–толуол;температуражидкостиt=80ºС;давлениевисходномрезервуареР₁₌1,2ата;давлениевточкеразветвленияР_А=2,0ати;расходжидкостивветвиАВQ₃₌2,0л/c;расходжидкостивветвиАСQ₄₌1,5л/c;высотавсасыванияh_вс=3,0м;высотаН_С=10,0м;длинавсасывающейлинииl₁₌15,0м;длинанапорнойлинииl₂₌6,0м.

1. ОпределениевнутреннегодиаметратрубопроводовветвейАВиАС

ЗададимсяскоростьюдвиженияжидкостивветвяхАВиАСсоответст-венно₃₌1,5м/с;₄₌1,5м/с.

Внутреннийдиаметртрубопроводасогласноформуле(4.3)будетравен:

• дляветвиАВ:

d_3

4Q_3

4210^3

0,041_м;

₃

3,141,5

• дляветвиАС:

d_4

4Q_4

₄

41,510^3

3,141,5

0,036_м.

Действительныйдиаметртрубвыбираемизстандартногорядаразме-ровтрубвыпускаемыхпромышленностью(приложениеА).Выбираемстан-дартныйразмертрубопроводаветвиАВd_н3×δ₃₌48×4,0мм,адлятрубопро-водаветвиАСd_н4×δ₄₌45×4,0мм.Тогдавнутренниедиаметрытрубопрово-довсогласноформуле1будутравны:

3

^{d48103241030,040м;}

4

^{d45103241030,037м.}

Пересчитаемскоростьжидкостивветвях:

3

_ 4210

1,59

м/с;

³ 3,140,040²

41,510^3

 

⁴ 3,140,037²

1,40

м/с.