Добавил:
t.me Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

МЕХАНИКА ЖИДКОСТИ И ГАЗА МУ к выполнению РГЗ

.pdf
Скачиваний:
49
Добавлен:
30.04.2023
Размер:
5.65 Mб
Скачать

Таблица 5.2 – Результаты расчета потребного напора

Параметры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номера точек

 

 

потока

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

3

 

 

 

4

 

 

5

6

7

 

 

 

 

 

 

 

VC=0

 

0,2VC

 

 

0,4VC

 

0,6VC

 

0,8VC

1,0VC

1,2VC

1,4VC

Производительность

 

 

 

 

0,266

 

0,532

 

0,798

 

1,064

1,33

1,596

1,862

VC·103, м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Потребный напор,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НП, м вод.ст.

 

 

–0,6

 

 

–0,47

 

 

–0,06

 

0,607

 

1,55

2,75

4,23

5,97

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м вод. ст.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HП =f(VC)

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

напор

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Потребный

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

 

1,6

1,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

Производительность, Vc·103, м3/c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 5.3 – График потребного напора линии всасывания

5.2 2 Гидравлический расчет линии нагнетания 5.2.2.1 Расчет первого участка

На рисунке 5.4 приведена гидравлическая схема участка с указанием всех местных сопротивлений и всех геометрических длин коротких труб.

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p2

 

 

 

 

 

 

 

 

h3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B-1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О

 

 

 

 

L2=9м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dУ=25 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q1=60 л/мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

v =2,04 м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L1=9м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 5.4 – Гидравлическая схема первого участка напорной линии

70

Для рассматриваемого участка, лежащего в горизонтальной плоскости отсчета О, составим уравнение Бернулли, расположив сечения 1 –1 и 2 –2 по направлению движения воды в начале и в конце участка:

z1

+

p1

+ α1υ12

= z2 +

p2

+

α2υ22

+(hò ð + hì ñ )

(5.10)

ρg

ρg

 

 

2g

 

 

2g

 

 

Здесь z1=0; z2=h3=1 м

 

 

 

 

 

 

p1 = ρgHÏ

; HÏ потребный напор, м вод.ст.; р2–гидравлическое

 

сопротивление охлаждаемого оборудования. Устанавливается по паспорту установки. В нашем случае р2=0,02 МПа;

α21υg12 = α22υg22 – т.к. трубопровод имеет постоянный диаметр.

Потребный напор в начале трубопровода по уравнению Бернулли примет вид:

 

p

 

 

 

l

n

ϑ2

 

 

 

l

n

 

ϑ2

 

 

HÏ = h +

 

2

+

λ

 

+ ξi

2g

= H1

+

λ

 

+ ξi

2g

,

(5.11)

ρg

d

d

 

 

 

i=1

 

 

 

 

i=1

 

 

 

где H1 = h + ρpg2 пьезометрический напор во втором сечении.

 

 

 

 

H1 = h +

 

p2

=1,0+ 0,02 106 = 3,04 м вод. ст.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ρg

997 9,81

 

 

 

Установим режим движения воды:

 

 

 

 

 

 

 

 

Re = ϑd ρ =

2,04 0,025 997

= 56 496

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

µ

0,9 103

 

 

 

Режим движения – развитый турбулентный. Установим значения

комплексов 20

d

и

500

d

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

d

= 20

25

 

= 2500

500

d

= 500

25

= 62500

 

 

 

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

0,2

 

Здесь принято, что рассматриваемый трубопровод выполнен из стальных труб с незначительной коррозией. Для таких труб шероховатость стенок Δ=0,2 мм (таблица В.3).

Рассчитанное значение критерия Рейнольдса лежит в пределах ограниченными комплексами т.е. 2500 < Re < 62500, следовательно коэффициент гидравлического трения вычисляется по уравнению Альтшуля:

 

 

68 0,25

 

0,2

 

68

0,25

 

λ = 0,11

 

+

 

= 0,11

 

+

 

 

= 0,034

(5.12)

 

25

56496

d

 

Re

 

 

 

 

 

Сумму коэффициентов местных сопротивлений определим воспользовавшись приведенной гидравлической схемой (виды и их количество) и по таблицами Г.3 и Г.4. Эта сумма будет равна:

2

 

 

ξi =ξB +3ξK =

1,0+3·1,26 = 4,78 ,

(5.13)

i=1

где ξB ;ξK коэффициенты сопротивления вентиля и колена , соответственно. 71

Устанавливаем величину потерь напора на рассматриваемом участке трубопровода воспользовавшись уравнением (5.11):

 

 

 

 

 

l

n

ϑ2

 

 

 

19,5

 

 

2,042

 

 

Í

Ï 1

= H1

+

λ

 

+ ξi

 

= 3,04

+

0,034

 

+ 4,78

 

 

 

 

=9,68 м вод.ст.

d

2g

0,025

2

9,81

 

 

 

 

 

i=1

 

 

 

 

 

 

 

Для построения графика потребного напора в трубопроводе получим для него уравнение напорной линии с использованием зависимости (5.11) и уравнением секундного расхода:

 

 

 

 

 

 

 

 

l

 

 

n

ϑ2

 

 

 

 

l

n

 

 

 

8

 

 

2

 

 

 

 

Í Ï 1

= H1 +

 

λ

 

+ ξi

 

 

= Í 1

+

λ

 

+ ξi

 

 

 

 

 

VC

=

 

 

 

d

 

 

d

π

2

d

4

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i=1

2g

 

 

 

 

i=1

 

 

 

 

 

 

 

0,0342

19,5

+ 4,78

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

2

 

3,04+6,654·106VС

(5.14)

= Í 1

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VC

=

0,025

3,14

2

0,025

4

9,81

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В полученное уравнение подставляем различные значения VC с интервалом варьирования 0,2VC , а результаты расчета потребного напора сводим в таблицу 5.3. По данным таблицы 5.3 строим график потребного напора (рисунок 5.5).

НП

м вод. ст.

16

 

14

напор

12

10

Потребный

8

 

 

6

4

2

7

6

Нп1=f(VC)

5

4

3

2

1

Н1

Рисунок 5.5 – График потребного напора для первого участка напорного трубопровода

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

Производительность, Vc·103, м3/c

Таблица5.3– Результаты расчета потребного напора для первого участка напорного трубопровода

Параметры потока

 

 

 

 

Номера точек

 

 

 

 

0

1

2

 

3

4

5

6

7

 

VC=0

0,2VC

0,4VC

0,6VC

0,8VC

1,0VC

1,2VC

1,4VC

Производительность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

VC·103, м3

0

0,2

0,4

 

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

Потребный напор,

3,04

3,31

4,10

 

5,44

7,30

9,68

12,62

16,08

НП, м вод.ст.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

72

 

 

 

 

5.2.2.2 Расчет второго участка

Гидравлическая схема данного трубопровода приведена на рисунке 5.6, где указаны все геометрические размеры и виды местных сопротивлений. Так же, как и в предыдущем случае (п. 5.2.1), принимаем, что паспортное гидравлическое сопротивление охлаждаемого оборудования р2=0,015 МПа.

Уравнение Бернулли для данного участка будет иметь вид такой же как и для первого участка, т.е. вид уравнения (5.11):

 

 

 

 

 

l

n

 

ϑ2

 

 

Í

Ï 2

= H2

+

λ

 

+ ξi

2g

,

(5.15)

d

 

 

 

 

 

i=1

 

 

 

где H2 = h + ρpg2 пьезометрический напор во втором сечении данного участка трубопровода, м вод. ст.

H2 = h +

p

=1,0+

0,015

106

=

2,53 м вод. ст.

2

997 9,81

ρg

 

 

 

 

 

0,5 м

2

h

p2

О

 

B-2

2

 

 

 

 

 

Рисунок 5.6 – Гидравлическая

dу=15мм

12 м

схема второго участка напорного

 

 

трубопровода

Q=20л/мин;

 

 

v=1,87 м/с;

 

 

1

B-1

1

Определяем значение критерия Рейнольдса:

Re =

ϑd ρ

=

1,87 0,015 997

= 31073

 

µ

 

0,9 103

 

Установим значения комплексов 20d и 500d :

20

d

= 20

15

=1500

500

d

= 500

15

= 37500

0,2

0,2

 

 

 

 

 

 

Так как 1500 < Re < 37500, расчет коэффициента гидравлического трения ведем по уравнениюА.Д.Альтшуля:

73

 

 

68 0,25

 

0,2

 

68

0,25

λ = 0,11

 

+

 

= 0,11

 

+

 

 

= 0,0387

 

15

31073

d

 

Re

 

 

 

 

Сумма коэффициентов местных сопротивлений составит:

3

ξi = 2ξB +ξT + 2ξK = 2·1,0 + 2,5 +2·1,26=7,02

i=1

где ξB ;ξT ;ξK коэффициенты сопротивления вентиля, тройника и колена,

соответственно.

Определим величину потерь напора в данном трубопроводе

 

 

 

 

 

l

n

 

ϑ2

 

Í

Ï 2

= H2

+

λ

 

+ ξi

2g

=

d

 

 

 

 

 

i=1

 

 

= 2,53

 

0,039

13,5

+7,02

 

1,872

 

 

11,46 м вод.ст.

+

 

 

 

 

 

=

0,015

2

9,81

 

 

 

 

 

 

 

Для построения напорной характеристики трубопровода используем блок–схему, приведенную на рисунке 5.7, присваивая различные значения секундному расходу с шагом в 20 % от номинального расхода VC.

VC;

; ρ; μ; l; d; h;

Σξ

1

 

4VC

ϑ =

 

 

πd 2

2

ϑd ρ

Re =

 

 

µ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нет

 

 

 

d

 

Нет

 

d

 

 

 

d

 

Нет

6

 

d

Re < 2300

2300

< Re < 20

 

20

< Re < 500

 

 

 

 

 

 

Re > 500

 

 

 

 

 

Да

7

λ = 64 Re

Да

9

 

 

 

Да

 

 

8

 

+

68

 

0,25

λ = 0,316 Re0,25

 

 

λ = 0,11

 

Re

 

 

 

 

d

 

 

 

10

Да

0,25

 

λ = 0,11

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l

n

ϑ2

 

 

 

 

 

 

 

НП = HГ +

λ

 

+ ξi

2g

 

 

d

 

 

 

 

 

 

i=1

 

 

Конец

Рисунок 5.5– Блок–схема расчета потребного напора

74

Результаты расчета потерь напора по приведенной блок–схеме сводим в таблицу 5.4.

Таблица 5.4– Pезультаты расчета потребного напора

Параметры потока

 

 

 

Номера точек

 

 

 

 

0

1

2

3

4

5

6

7

 

VC=0

0,2VC

0,4VC

0,6VC

0,8VC

1,0VC

1,2VC

1,4VC

Производительность

0

0,066

0,132

0,198

0,264

0,330

0,396

0,462

VC·103, м3

 

 

 

 

 

 

 

 

Средняя скорость

0

0,37

0,75

1,12

1,50

1,87

2,24

2,61

потока, ϑ , м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

Критерий

0

6,15

12,46

18,61

24,85

31,07

37,22

43,37

Рейнольдса Re×103

Коэффициент

0

0,043

0.041

0,040

0,039

0,039

0,037

0,037

трения , λ

 

 

 

 

 

 

 

 

Потребный напор,

2,53

2,85

3,79

5,28

7,36

10,03

12,84

16,53

НП, м вод.ст.

 

 

 

 

 

 

 

 

По данным таблицы строим график потребного напора, т.е. график

зависимости HÏ 2 = f (VC ) рисунок 5.6.

 

 

 

 

 

 

НП

 

 

 

 

м вод. ст.

 

 

 

 

 

16

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

6

 

 

 

 

 

напор

12

 

НП2=f(VC)

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

10

 

 

 

Потребный

 

 

 

 

8

 

 

4

 

 

 

 

 

 

6

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

2

 

 

 

1

 

 

 

 

2

Н1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,1

0,2

0,3

0,4

Рисунок 5.6 – График потребного напора второго участка напорного трубопровода

Производительность, Vc·103, м3/c

Зная напорные характеристики двух участков напорного трубопровода, построим график потребного напора для простого, результирующего трубопровода. Рассматривая совместно трубопроводы по п.п. 5.2.1 и 5.2.2, видим, что они образуют разветвленный т.е. сложный трубопровод. Напорная характеристика такого трубопровода описывается системой уравнений:

VC1+2 =VC1 +VC2 ;

 

HÏ 1+2 = Í Ï 1 = Í Ï 2 .

(5.16)

75

 

Для построения графика потребного напора результирующего

трубопровода используем графоаналитический метод. Согласно ему

напорная характеристика результирующего трубопровода (п.3.3.2) строится

путем графического сложения по оси подач графиков потребных напоров для

ветвей разветвленного трубопровода. Построение характеристики

разветвленного трубопровода приведено на рисунке 5.7.

 

 

 

НП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м вод. ст.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

7

 

 

 

 

7

6

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

VC71

 

 

 

 

 

6

 

VC71

 

напор

12

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нп1=f(VC)

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

VC51 5

 

 

= f (V ) 5

 

VC51

 

 

 

Потребный

 

Н

П 2

 

4

НП1+2 = f (VC )

 

 

 

 

 

C

 

 

8

 

 

 

 

 

4

 

3

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

 

 

 

 

 

 

 

 

Производительность, Vc·103, м3/c

Рисунок

5.7–График

 

потребного

напора

результирующего

трубопровода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.2.2.3 Расчет третьего участка напорного трубопровода

 

 

 

 

15 м

2

 

 

 

 

0,6 м

 

 

 

dУ=32 мм 2

1

V-17

 

2,0 м Q= 80 л/мин

 

V-21

 

 

v= 1,65 м/с

 

 

 

 

 

V-19

 

 

 

 

М V-16

 

V-18

 

 

 

 

0,5 м

НЦ 1

 

V-27

 

 

 

 

 

НЦ 2

М V-25

0,5 м

 

 

 

 

 

 

 

М

 

 

НЦ 3

 

1

 

 

 

 

 

Рисунок 5.8–Гидравлическая схема третьего участка напорного трубопровода

76

Расчет третьего участка трубопровода будем вести от насоса НЦ 3, т.к. все насосы в станции работают поочередно. А расчет линии всасывания (п. 5.2.1) вели по ее максимальной протяженности, а именно до насоса № 3. Уравнение Бернулли для рассматриваемого участка примет вид:

 

 

 

 

 

l

n

 

ϑ2

 

 

Í

Ï 3

= H3

+

λ

 

+ ξi

2g

,

(5.17)

d

 

 

 

 

 

i=1

 

 

 

где H3 = h геометрический напор во втором сечении данного участка трубопровода, м вод. ст.

Н3=h31+h32=0,6+0,5=1,1 м

При средней скорости υ=1,65 м/с определяем режим движения воды:

 

 

Re =

ϑd ρ

=

1,65 0,032 997

= 58 490

(5.18)

 

 

 

µ

 

0,9 103

 

 

Комплексы 20

d

и

500

d

для данной

трубы были

уже ранее

 

 

 

 

 

 

рассчитаны в п.5.1 и их значения составили соответственно:

20

d

= 3200 ;

и

500

d

= 80 000.

 

 

 

 

 

Расчетное значение критерия Рейнольдса (по уравнению 5.18) укладывается в рассматриваемые пределы, что позволяет использовать уравнение Альтшуля для расчета коэффициента гидравлического трения:

 

 

68 0,25

 

0,2

 

68

0,25

λ = 0,11

 

+

 

= 0,11

 

+

 

 

= 0,032

 

32

58490

d

 

Re

 

 

 

 

Сумма коэффициентов местных сопротивлений будет равна:

2

ξi = 3ξB +5ξK = 3·1,0 + 5·1,26 = 9,3

i=1

Находим общее потери напора при номинальной производительности

 

 

 

 

 

l

n

ϑ2

 

 

 

 

18,6

 

 

 

 

Í

Ï 3

= H3

+

λ

 

+ ξi

2g

=

1,1

+

0,032

0,032

+9,3

 

=

4,97 м вод.ст.

d

 

 

 

 

 

i=1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для построения напорной характеристики трубопровода придаем различные значения секундному расходу VC и далее ведем расчеты в соответствии с приведенной на рисунке 5.7 блок – схемой расчета. Результаты расчета потребного напора заносим в таблицу 5.5

Таблица 5.5 – Pезультаты расчета потребного напора

Параметры потока

 

 

 

Номера точек

 

 

 

 

0

1

2

3

4

5

6

7

 

VC=0

0,2VC

0,4VC

0,6VC

0,8VC

1,0VC

1,2VC

1,4VC

Производительность

0

0,266

0,532

0,798

1,06

1,33

1,597

1,862

VC·103, м3

 

 

 

 

 

 

 

 

Средняя скорость

0

0,33

0,66

0,99

1,32

1,65

1,985

2,315

потока, ϑ , м/с

 

 

77

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение таблицы 5.5

Критерий

0

11,7

23,4

35,1

46,8

58,5

70,37

75,68

Рейнольдса Re×103

Коэффициент

0

0,036

0,034

0,033

0,033

0,032

0,032

0,032

трения , λ

 

 

 

 

 

 

 

 

Потребный напор,

1,1

1,25

1,68

2,39

3,40

4,97

6,30

7,12

НП, м вод.ст.

 

 

 

 

 

 

 

 

По данным таблицы 5.5 строим график потребного напора для третьего участка напорного трубопровода (см. рисунок 5.9).

НП

м вод. ст.

 

6

напор

5

4

Потребный

3

 

 

2

 

1

7

6

 

 

 

 

Рисунок 5.9

– График

 

 

 

 

потребного

напора для

5

HП =f(VC)

 

 

третьего

участка

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

напорного трубопровода

3

2

1

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8

Производительность, Vc·103, м3/c

5.3 Подбор насоса

Для выбора типа насоса необходимо знать свойства перекачиваемой среды. В нашем случае перемещаемой жидкостью является вода, которая обладает слабой коррозионной активностью. Поэтому в данном случае можно использовать насос, детали которого выполнены из стали или чугуна.

Вода является средой маловязкой, в связи с чем для ее перемещения можно использовать центробежный насос консольного типа. Схема такого насоса приведена на рисунке 5.10.

Насосы типов К и КМ – это горизонтальные одноступенчатые консольные насосы с односторонним подводом жидкости к рабочему колесу. Они предназначены для перекачивания в стационарных условиях чистой воды (кроме морской) с рН = 7, температурой от 0 °С до 85 °С , содержащей твердые включения размером до 0,2 мм, объемная концентрация которых не превышает 0,1 %, а также других жидкостей, сходных с водой по плотности, вязкости и химическому составу.

Насосы типа К представляют собой насосы с горизонтальным валом на отдельной стойке, насосы типа КМ – моноблочные на горизонтальном валу электродвигателя.

78

1 – крышка корпуса; 2 – корпус насоса; 3 – уплотнительные кольца; 4 – рабочее колесо; 5 – гайка; 6 – сальниковая набивка; 7 – сменная защитная

втулка; 8 – крышка сальника; 9 – приводной вал насоса; 10 – опорный кронштейн; 11 – подшипник шариковый

Рисунок 5.10 – Разрез консольного центробежного насоса типа К

Для выбора типоразмера насоса определим его рабочую точку. С этой целью построим результирующую графическую характеристику всего напорного трубопровода.

Выше, в начале расчета, вся сеть была разбита на участки из простых трубопроводов. В совокупности эти участки образуют сложный трубопровод, состоящий из последовательно соединенных простых. Такой трубопровод обладает характеристиками, описываемыми системой уравнений (5.19):

VC =VC1+2 =V3

HÏ =HÏ 1+2 + Í Ï 3 + Í Ï ÂÑ

(5.19)

Результирующую характеристику трубопроводной сети установим графоаналитическим способом. С этой целью осуществим графическое сложение участков трубопроводной сети по оси напоров. Построение представлено на рисунке 5.11.

Из приведенного результирующего графика потребного напора следует, что при номинальной производительности 1,33·103 м3/с его подача должна составлять Q=4,8 м3/ч, при этом развиваемый напор должен составлять порядка 17 м вод.ст. По графикам рабочих полей центробежного насоса, приведенных на рисунке Д.1, следует, что требуемыми показателями обладает (его характеристики укладываются в рабочее поле) центробежный

79