4.3.2 Определение потерь на трение и местные сопротивления

Re = ω∙d∙ρ/μ, (4.3.4)

где μ =1,280·10^-3 Па∙с – динамическая вязкость раствора.

Re = 1,73∙0,054∙1092/1,280·10^-3 = 79042,1

т.е режим течения – турбулентный.

Примем абсолютную шероховатость равной Δ=0,0002 м. Тогда

е = Δ/d. (4.3.5)

е = 0,0002/0,054 = 0,0037

Далее получим:

1/е = 270; 10/е = 2700; 560/е = 151351

2700<Re<145600

Таким образом для зоны смешанного трения:

λ = 0,11∙((e+68/Re)^0,25). (4.3.6)

λ = 0,11∙((0,0037 + 68/79042,1)^0,25) = 0,029

Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений.

Для всасывающей линии:

1) вход в трубу (принимаем с острым краем): ξ₁ = 0,5

2) выход из трубы: ξ₂ = 1

3) отвод под углом 90⁰: ξ₃ = 1

4) вентили для d = 0,054: 2 штуки, ξ₄ = ξ₅ = 0,5

Сумма коэффициентов местных сопротивлений во всасывающей линии:

Σξ = ξ₁ + ξ₂ + ξ₃ + ξ₄ + ξ₅ .

Σξ = 0,5 + 1 + 1 + 0,5 + 0,5 = 3,5

Потерянный напор во всасывающей линии(примем l=3м):

h(п.вс) = (λ∙l/d+Σξ) ∙ (ω²)/(2∙g). (4.3.7)

h(n.вс) = (0,029∙3/0,054+3,5) ∙ (1,73²)/(2∙9,81) = 0,78 м.

Для нагнетательной линии:

1) отвод под углом 90°: 3 штуки ξ₁ = 1

2) выход из трубы ξ₂ = 1

3) вентили: 3 штуки ξ₃ = 0,5

4) вход в трубу (принимаем с острым краем) ξ₄ = 0,5

Сумма коэффициентов местных сопротивлений в нагнетательной линии:

Σξ = 3∙ξ₁ + ξ₂ + 3·ξ₃ + ξ₄.

Σξ = 3∙1 + 1 + 3∙0,5 + 0,5 = 6

Потерянный напор на нагнетательной линии(примем 7м):

h(п.наг) = (λ∙l/d+Σξ) ∙ (ω²)/(2∙g). (4.3.8)

h(п.наг) = (0,029∙7/0,054 + 6) ∙1,73²/2∙9,81 = 1,49 м.

4.3.3 Общие потери напора

h(n) = h(п.вс) + h(п.наг), (4.3.9)

h(n) = 0,78 + 1,42 = 2,2 м.вод.ст.

4.4 Выбор насоса

Находим потребный напор насоса:

Н = р/(ρ∙g) + Н(г) + h(п), (4.4.1)

где Н(г) – геометрический подъем жидкости, р – избыточное давление работы насоса.

Н = 0,1∙10⁶/(1083∙9,81) + 5 + 2,2 = 16,61 м.вод.ст.

Определяем полезную мощность насоса:

N_п = g∙ρ∙Q∙H. (4.4.2)

N_п = 9,81∙1083∙0,0039∙16,61 = 0,69 кВт.

Принимаем, _пер = 1, _н = 0,4 находим для насоса мощность на валу двигателя:

N = N_п/_пер∙_н. (4.4.3)

N = 0,69/1∙0,4 = 1.73 кВт.

По таблице 1 по приложению 1.1 [3] устанавливаем, что заданным подаче и напору более всего соответствует центробежный насос марки Х20/18, для которого при оптимальных условиях работы Q = 5,5∙10^-3 м³/с, Н = 18 м. вод.ст., _н = 0,6. Насос обеспечен электродвигателем АО2 – 31 – 2, номинальной мощностью N(н)=3 кВт, частота вращения вала n = 48,3 с^-1.