насосы 23

Министерство образования РФ.

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТОНКОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ

им. М.В. Ломоносова.

Кафедра процессов и аппаратов химической технологии.

Домашнее задание на тему:

«Насосы. Вариант №16»

Работу выполнила

студентка группы С-31

Миронова И.И.

Преподаватель:

Морозов Р.В.

Москва – 2012

1. Задание:

Насос перекачивает жидкость из резервуара с давлением Рı=1,0*10⁵ в резервуар с давлением Р₂=3,0*10⁵ по трубе длинной 300м и диаметром 250мм. Уровень жидкости в сосудах находится на расстоянии Нг=40м. На трубе, по которой происходит перекачивание, находятся 3 n₀-отводов под углом 90° (R₀/d = 6) и 4 nв-вентилей открытых. Найти рабочую точку насоса, потребляемую им мощность и предельную геометрическую высоту всасывания, если длина всасывающей линии 1/2 и на ней сосредоточена половина всех местных значениями расходов и напоров. N= 1450 об/мин.

Таблица данных:

жидкость: вода

1,0·105	3,0·105	300	250	40	20	-	3	-	-	4

Отношение для разных пар сопряжённых величин:

V, м3·103/сек	0	60	100	160	250
Н, м	80	90	90	85	70

2. Решение:

Для начала необходимо выписать значения плотности и вязкости для толуола при :

из [1], табл. IV, стр. 512, табл. IX, стр.517

из стр.331 п.4

Для дальнейших расчетов потребуются значения скорости движения жидкости в трубе. Его можно рассчитать по формуле:

(1)

Для определения гидравлического коэффициента вязкости , необходимо рассчитать значение коэффициента Рейнольдса по формуле:

(2)

Из нижеследующих расчетов видно, что коэффициент Рейнольдса лежит в пределах: 10⁴<Re<10⁷ . Таким образом, для расчета воспользуемся формулой Женеро:

(3)

Также выпишем необходимые значения местных сопротивлений:

(4)

Из [1], табл. XIII, стр.520

Расчетная формула напора, создаваемого в трубопроводе, с учётом (1), (3) и (4) имеет вид:

Рассчитаем все необходимые значения, и занесём их в таблицу:

V м3/c	Н м	W м/с	Re	λг	Нтр м
0	80	0	0	0,0000	0
0,06	90	1,22293	305121	0,015003	62,97797
0,10	90	2,038212	508535	0,013684	67,80004
0,16	85	3,2611456	813656,1	0,012601	79,15043
0,25	70	5,095541	1271338	0,011686	105,1949

По данным значениям построим диаграммы зависимости требуемого напора и напора, развиваемого насосом от производительности. Найдём рабочую точку.

Таким образом, параметры рабочей точки: , .

Найдем мощность, потребляемую насосом в данной точке, по формуле: N = (ρ ∙ ν ∙ g ∙ h)/η Рассчитаем мощность для значения КПД = 40: N=8,43 кВт

Такой напор при данной производительности обеспечивается одноступенчатым центробежным насосом. Учитывая широкое распространение их в промышленности и наличии достаточно высокого КПД, компатности и комбинирования с электродвигателем, выбираем именно эти насосы.

Полезная мощность насоса определяется по формуле (ист. 3, стр. 20, уравн. 1.32).

Принимаем и , для центробежного насоса средней мощности, найдем по формуле (ист. 3, стр. 20, уравн. 1.34):

По таблице (ист. 3, стр. 38. Табл. 2) определяем, что заданным значениям больше всего соответствует центробежный насос марки ЦНС 500-320.

Марка	Q, м3/с	H, м ст. жидкости	n, с-1	ɳн	Nн, кВт
ЦНС 500-320	1,39*10-1	320	25	0,76	0,7658

По формуле (ист. 3, стр. 20, уравн. 1.37) расчитываем запаснапора на кавитацию:

По таблице давлений насыщенного водяного пара найдем, что при 20⁰С, p_t=2,35*10³ Па. Примем что атмосферное давление равно p1 =105 Па, а диаметр всасывающего патрубка равен диаметру трубопровода. Тогда по формуле (ист. 3, стр. 20, уравн. 1.36) предельная высота всасывания равна:

Список использованной литературы:

1. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов/Под ред. чл.-корр. АН России П.Г.Романкова. – 11-е изд., перераб. и доп. Л.: Химия, 1987.

2. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. К. Ф. Павлов, П. Г. Романков, А. А. Носков. Ленинград «Химия». 5 Изд.

3. Основы теплопередачи. М. А. Михеев, И. М. Михеева. Москва «Энергия». Изд

4. Основные процессы и аппараты химической технологии. Под ред. Ю. И. Дытнерского. Изд. 2.