Введение
В мировой практике применение трубопроводов для подачи к местам потребления жидких и газообразных веществ имеет огромное значение.
Трубопроводы делят на простые и сложные. Сложные трубопроводы делят на разветвлённые( тупиковые) и замкнутые( кольцевые).
Для решения поставленной задачи- выбора центробежной гидравлической машины( насоса) необходимо установить производительность и напор, которые она должна обеспечить.
Гидравлическими машинами называются устройства, которые служат для
преобразования механической энергии двигателя в энергию перемещаемой жидкости (насосы) или для преобразования гидравлической энергии потока жидкости в механическую энергию (гидравлические турбины).
В пищевой промышленности применяются, гидравлические машины
служащие для подъема, перемещения или нагнетания капельных жидкостей, т.е. насосы. По принципу действия основными типами гидравлических машин, применяемых в пищевой промышленности являются центробежные и поршневые насосы.
Центробежные машины создают давление и осуществляют
транспортировку капельных жидкостей и жидких суспензий, главным образом за счет работы центробежных сил, возникающих при вращении лопастных рабочих колес.
Поршневые машины работают на принципе вытеснения жидкости из
насосных цилиндров рабочими органами, называемыми поршнями. По этому же принципу работают ротационные насосы.
Целью курсовой работы является гидравлический расчет сложного
насосной установки а так же подбор центробежной гидравлической машины.
1 Исходные данные
Длины участков:
l1 = 10 м; l2 = 10 м; l3 = 19 м; l4 = 0,8 м; l5 = 4,0 м; l6 = 2,0 м; l7 = 1,0 м.
Отметки установки приемных емкостей:
z1 = 10 м; z2 = 15 м; z3 = 20 м.
Свободный напор в точках потребления:
H1 = 6 м; H2 = 12 м; H3 = 10 м.
Расходы через ответвления:
Q1 = 5 м3/ч; Q2 = 15 м3/ч; Q3 = 40 м3/ч.
Диаметр витков змеевика:
Д = 5 диаметров трубопровода
Диаметр расширительной емкости:
Др = 0,2 м.
Угол раскрытия конфузора:
α = 80.
Углы ответвлений:
β1 = 200; β2 = 300.
Число витков змеевика:
n2 = 5.
Число трубок:
n1 = 50.
Высоты составных частей теплообменника:
В1 = 0,2 м; В2 = 1,0 м; В3 = 0,4 м.
Диаметр теплообменника:
Дт = 0,8 м.
Диаметр трубок теплообменника:
dтр = 20 мм.
2 Гидравлические расчеты
Расчет гидравлических параметров схемы необходим для определения затрат энергии на перемещение жидкости и подбора стандартной гидравлической машины (насоса). Расчет ведется согласно [1].
2.1 Расчет диаметров трубопроводов
Примем
значение экономической скорости
.
;
(1)
где 
- расход среды на i-ом
участке трубопровода, м3/ч
=
+
+
=
5+15+40 = 60 м3/ч
- расход среды на общем участке
трубопровода.
Для проведения вычислений расход Qi переведём из м3/ч в м3/с:
Q1
= 5 м3/ч
=
,
Q2
= 15 м3/ч
=
,
Q3
= 40 м3/ч
=
,
Q0
= 60 м3/ч
=
.
Диаметры трубопроводов:
d1
=
d2
=
d3
=
d0
=
На
основании рассчитанных значений
,
выбираем ближайший стандартный диаметр
трубы
по ГОСТ 3262 – 75 для стальных водогазопроводных
труб [2].
мм,
Труба
мм,
Труба
мм,
Труба
мм,
Труба
Вычислим внутренние диаметры трубопроводов:
di = Di – 2si , (2)
где Di - наружный диаметр соответствующего трубопровода, мм; si -толщина стенки, мм.
d1 = D1-2s1 = 42,3-2∙2,8 = 36,7 мм,
d2 = D2-2s2 = 75,5-2∙3,2 = 69,1 мм,
d3 = D3-2s3 = 114-2∙4,0 = 106 мм,
d0 = D0-2s0 = 140-2∙4,0 = 132 мм.
Так как внутренние диаметры стандартных труб могут отличаться от значений, рассчитанных по формуле (1), необходимо уточнить скорость течения жидкости.
Уточняем скорость течения жидкости:
,
(3)
где - расход среды на i-ом участке трубопровода, м3/ч;
- стандартный диаметр i-й трубы, м.
м/с
м/с
м/с
м/с
3 Определение гидравлических потерь напора в трубопроводе
Потери напора разделяют: на потери на трение по длине, и местные потери.
Потери на трение возникают в прямых трубах постоянного сечения и изменяются пропорционально длине трубы.