3. Визначення фактичних середніх швидкостей у всмоктувальному та напірному трубопроводах.

Дійсні значення швидкості, що відповідають новим діаметрам підраховуються за формулою:

,

,

.

4. Визначення втрат напору.

Режим течії сиропу у всмоктувальному і напірному трубопроводах визначають за значенням числа Рейнольсда:

,

де v – кінематична в’язкість сиропу, м²/с.

Кінематичну в’язкість визначають з графіку залежності в’язкості від температури v =f(t).

Рис. 2 Графік залежності в’язкості сиропу від температури

З даного графіку v =18,5·10^-6 м²/с.

,

.

З таблиці Б.4 визначаться еквівалентну шорсткість Δ_е для сталевої нової безшовної труби. Вона становить 0,035, мм.

Коефіцієнт гідравлічного тертя визначається , за допомогою графіка ВТИ (додаток В).

,

.

За графіком, коефіцієнти знаходиться в області гладких труб.

λ₁=0,032;

λ₂=0,0345.

Для перевірки даних, коефіцієнт гідравлічного тертя визначається за формулою Блазіуса:

,

,

.

Отже, можна зробити висновок, великої різниці між графічним визначенням та за допомогою формул немає, так як відносна похибка становить 1,8% - для λ₁, та 0,58% для λ₂.

Потрібний напір насосної установки при різних значеннях витрати рідини визначається за формулою:

,

де ,

,

Геометричний напір визначається за формулою:

,

,

Значення густини сиропу визначається з графіку залежності густини від температури ρ=f(t).

Рис. 3 Графік залежності густини сиропу від температури

.

Для розрахунку необхідно знайти значення опору трубопроводів к.

, (1)

де Σζ₁ – сума коефіцієнтів місцевого опору всмоктувального трубопроводу, який складається з двох колін та всмоктувального клапану із сіткою.

Коефіцієнт опору всмоктувального клапану із сіткою визначається з графіку залежності коефіцієнту від діаметру труби (графік побудований згідно даних наведених в додатку Б.6) ζ_сіт=f(d).

Рис. 4 Графік залежності коефіцієнту від діаметру труби

Згідно наведеного вище графіку ζ_сіт=5,8. З додатку Б, ζ_кол1=0,3, ζ_кол2=0,3.

Втрати напору у всмоктувальному трубопроводі, які визначаються сумою втрат по довжині і втрат у місцевих опорах.

Σζ₂ – сума коефіцієнтів місцевого опору нагнітального трубопроводу, який складається з опору крану, дискової засувки, зворотного клапану опору охолоджувача, входу в бак та чотирьох відведень.

З додатку Б.6 коефіцієнт опору крану становить ζ_кр = 2,0, виходу з труби ζ_вих = 1,0, охолоджувача ζ_охол = 5,0, дискової засувки ζ_засув = 0,65, зворотного крана ζ_охол = 7,3.

Коефіцієнт опору відведення визначається за формулою:

де f₂= f₂^’=0.2

f₁ – визначається з графіку, f₁=0,6 (кут повороту 30˚)

f₁^’ – визначається з графіку, f₁=1.1(кут повороту 90˚)

Рис. 5 Графік залежності коефіцієнту f₁ від кута повороту

,

.

Сума коефіцієнтів опорів на всмоктувальному та нагнітальному трубопроводах:

Σζ₁ = 0,3+0,3+5,8=6,4,

Σζ₂ =0,0876*2+0,1606*2+2+5+1+7,3+0,65=16,4,

.

5. Одержання характеристики трубопровідної мережі та потрібного напору.

З урахуванням попередніх результатів

Для побудови графіку характеристики насосної установки виконуються розрахунки потрібного напору при різних значення витрат. Витрати рідини обираються з кроком 0,002 м³/с.

Розрахунок оформлюється у вигляді таблиці

Табл. 2 розрахунок потрібного напору при різних значеннях витрат

потрібний напір	значення витрати	динамічний напір
41,92	0,002	0,18
42,446	0,004	0,706
43,33	0,006	1,59
44,56	0,008	2,82
46,14	0,01	4,4
48,1	0,012	6,36

Продовження табл. 2

50,39		0,014	8,65
53,04		0,016	11,3
56,039	0,018		14,3
59,394	0,02		17,7
63,101	0,022		21,4
67,161	0,024		25,44
71,575	0,026		29,84
76,341	0,028		34,64

Рис.6 Характеристика мережі

6. Вибір типу насосу, визначення напору насосу

З використанням каталогу за значеннями Q та H обираємо відцентровий консольний насос загального призначення 3К-6. H=53,04 м; Q=0,016 м³/с.[5]