Задача 19

Для условий задачи 18 определить высоту всасывающей линии, запас на кавитацию и максимальную высоту всасывающей линии, если частота вращения вала центробежного насоса 2900 об/мин. Сравнив высоту всасывающей линии с максимальным её значением, сделать вывод о возможности работы насоса в заданных условиях.

Решение

Нижняя ёмкость открытая, давление в ней равно атмосферному:

.

Высота всасывающей линии:

.

Запас напора на кавитацию:

.

Давление насыщенных паров при температуре жидкости (вода [2, с. 6-7], органические жидкости [2, с. 21]): .

Максимальная высота всасывающей линии:

.

насос сможет работать в заданных условиях.

Задача 20

Для условий задачи 17 определить полезную мощность насоса и мощность на валу насоса, если объёмный КПД насоса 90 %, гидравлический КПД насоса 95 %, механический КПД насоса 85 %. Определить также КПД насосной установки, если электродвигатель насоса питается от трёхфазной сети напряжением 380 В и силой тока 1,8 А.

Решение

Схема передачи мощности в насосной установке на рис. 8 (на рисунке изображён поршневой насос).

Рис. 8. Схема передачи мощности в насосной установке

КПД насоса: .

Мощность, передаваемая насосом в гидравлическую сеть (полезная мощность насоса):

.

Частота вращения вала центробежного насоса соответствует частоте вращения вала электродвигателя, редуктор в такой насосной установке не требуется, следовательно, мощность на валу электродвигателя равна мощности на валу насоса: .

Мощность, потребляемая электродвигателем из электрической сети:

.

КПД насосной установки: .

Работа насоса на гидравлическую сеть Задача 21

По гидравлической сети требуется перекачивать воду, расход которой составляет 25 т/ч при температуре жидкости 20 °C. Скорость во всасывающем трубопроводе 1,5 м/с, скорость в нагнетательном трубопроводе 2,5 м/с. Высота от уровня жидкости в нижней ёмкости до верхней точки подъёма жидкости 35 м. Потери напора в сети 27 м. Абсолютное давление в нижней ёмкости 100 кПа, абсолютное давление в верхней ёмкости 2,2 ата. Определить производительность сети и напор, необходимый для данной сети, подобрать центробежный насос для работы на данную сеть с частотой 2900 об/мин.

Решение

Плотность жидкости (вода [2, с. 4-5], органические жидкости [2, с. 14, 15]): ρ = 998,2 кг/м³.

Массовый расход жидкости: .

Объёмный расход жидкости:

.

Напор, необходимый для работы гидравлической сети:

.

На полях характеристик центробежных насосов (рис. 9) отмечаем точку сети с координатами: , .

Для данной сети подходит насос К65-40-250/2, альтернативу ему могут составить насосы К65-50-250/2 и К80-50-250/2.

Обозначение марки насоса К65-40-250/2:

К – консольный центробежный насос (отличается от других типов насосов консольным закреплением рабочего колеса насоса на валу);

65 – диаметр входного патрубка, мм;

40 – диаметр выходного патрубка, мм;

250 – номинальный диаметр рабочего колеса, мм;

/2 – число полюсов электродвигателя насоса и, следовательно, частота работы насоса (2 – 2900, 4 – 1450, 6 – 960, 8 – 720 об/мин).

Находим рабочие характеристики этих насосов в каталоге и определим их мощность при :

К65-40-250/2 ,

К65-50-250/2 ,

К80-50-250/2 .

Следует отметить, что указанный мощности даны для калибровочной жидкости (воды) с плотностью 1000 кг/м³.

Таким образом, насос К65-40-250/2 является в заданных условиях самым экономичным из выбранных насосов.

По рабочим характеристикам насоса определяем напор насоса при заданной производительности: .