Московский государственный университет природообустройства Кафедра «Насосы и насосные станции» задание

«Определение гидравлических и энергетических параметров насосной установки в различных условиях ее работы»

Студент ____________*****________________ , факультет ____***____, группа №__**__

Исходные данные: Таблица 3

Н.У м	В.У м	hв м	dв м	dн м	D1 м	D2 м	L1 м	L2 м	Местные потери		Потери по длине hтl, м	зад.	Q м3/с
									во всас. линии hвстм, м	в нагн. линии hнагтм, м
45	90	4	0,6	0,5	0,9	0,7	20	500	0,21	0,31	AQ2l	0,06	1,0

Примечания: 1. Коэффициент сопротивления задвижки _зад. и подача насоса Q заданы при полностью открытой задвижке.

2. Местные потери в нагнетательной линии заданы с учетом потерь в задвижке.

3. Материал трубопровода – сталь.

Удельные сопротивления А для стальных труб Таблица 4

Диаметр D, м	1,00	0,90	0,80	0,70	0,60	0,50	0,40	0,30
A (для Q в м3/с)	0,0017	0,003	0,0055	0,011	0,023	0,058	0,19	0,85

Требуется:

1. Определить напор насоса по формуле. H = H_г + h_ + ( V_ву² - V_ну² )/2g

2. Определить показания приборов №1 и №2.

3. Определить напор насоса по показаниям приборов H = -h_ман1 + h_ман2 + Z+( V_н²-V_в² )/2g

4. Определить стоимость электроэнергии за 100 суток работы насосной установки при работе 21 час в сутки с учетом удельной стоимости электроэнергии a=6,0 руб./кВт*ч; к.п.д. насоса _н=0,82 и к.п.д. насоса _дв=0,92.

5. Определить коэффициент сопротивления прикрытой задвижки _зад., если с прикрытием ее мощность насоса уменьшается на 20%, а напор увеличивается на 21% от исходных расчетных величин при полностью открытой задвижке; при этом к.п.д. насоса снизится до 85% от исходной величины, а к.п.д. электродвигателя не изменится.

6. Определить показания прибора №2 при прикрытой задвижке.

Срок выдачи задания ____________________200___ г.

Срок сдачи задания _____________________200___ г.

Преподаватель_________________________________

Схема насосной установки, исходные материалы и справочные данные для расчёта приведены на рис. 5 и в табл. 3, 4

Уровни воды в нижнем и верхнем бьефах выше оси насоса. В этом случае насос имеет отрицательную геометрическую высоту всасывания и положительную геометрическую высоту нагнетания, а насосную установку называют – насосной установкой с отрицательной высотой всасывания.

Геодезическая высота подъёма:

H_г = -h_в + h_н

Порядок расчета :

1. Определение напора насоса необходимого для подъема воды

1.1. Геодезическая высота подъёма

H_г = _ву - _ну = 90 - 45 = 45 м.

1.2. Потери напора во всасывающем и напорном трубопроводах насосной установки:

- во всасывающем трубопроводе,

h_^в = h^в_м + h^в_дл = 0,21 + 0,06 = 0,27 м,

где: h^в_дл = A*Q²*L₁ = 0.003*1*20 = 0,06 м

-потери напора в напорном трубопроводе насосной установки,

h_^н = h^н_м + h^н_дл = 0,31+5,5 = 5,81м,

где: h^н_дл = A*Q²*L₂ = 0,011*1*500 = 5,5м.

Общие потери напора во всасывающем и напорном трубопроводах насосной установки

h_ = h_^в + h_ ^н = 0,27 + 5,81 = 6,08 м.

1.3. Напор насоса

H = H_г + h_ + ( V_ву² - V_ну² )/2g = (8)

= 45 + 6,08 + ( 0,7² - 0,5² )/2*9,81 = 51,09 м.

2. Определение показаний приборов №1 и №2

Прибором №1 является манометр, так как насос установлен ниже уровня воды в водоисточнике.

Расчётная схема для составления уравнения Бернулли приведена на рис. 6.

y_в + P₀/g + V_ну²/2g = h_в + P_в/g + V_в²/2* + h_^в

Следовательно,

h¹_ман = ( P_в-P₀)/*g = h_в - y_в - h_^в + (V²_ну - V²_в )/2*g =

= 4 - 0,14 - 0,27 + ( 0,5² - 3,54² )/2*9,81 = 2,97 м,

где: h_в = 4м;

y_в = ( 0,5*d_в + 0,4) - 0,95*d_в = ( 0,5*0,6+0,4 ) - 0,95*0,6 = 0,19м.

V_в = 4*Q/*d_в² = 4/3,14*0,6² = 3,54 м/с

Прибором №2 является манометр, так как насос расположен ниже уровня воды в водоприёмнике.

Расчётная схема для составления уравнения Бернулли приведена на рис. 7.

y_н + P_н/g + V_н²/2g = h_н + P₀/g + V_ву²/2g + h_^н.

Следовательно,

h_ман = ( P_н - P₀ )/g = h_н - y_н + h_^н + (V_ву² - V_н²)/2g = 49 + 5,81 + (0,7² - 5,096²)/2*9,81 = 53,51 м,

где: y_н = ( 0,5*d_н + 0,5 ) - 1,5*d_н = 0,5*0,5 + 0,5 - 1,5*0,5 = 0.

h_н = H_г - h_в = 45 - (-4) = 49 м;

V_н = 4*Q/*d_н² = 4*1/3,14*0,5² =5 ,096 м/с.