- •Расчет насосной установки
- •1. Гидравлический расчет трубопровода
- •Выбор диаметра трубы
- •1.2 Определение высоты установки насоса (высоты всасывания)
- •1.2.1 Определение допустимого кавитационного запаса
- •1.2.2 Расчет потерь напора во всасывающей линии
- •1.2.3 Расчет общих потерь напора в трубопроводе
- •1.2.4 Построение кривой потребного напора (характеристики сети)
- •2. Подбор насоса
- •3 Определение параметров насоса
1. Гидравлический расчет трубопровода
-
Выбор диаметра трубы
Диаметр трубы (расчетный) вычисляют по формуле
где диаметр трубы (расчетный), м;
заданный расход жидкости, м3/с;
средняя скорость жидкости, м/с.
Расчет по (1) выполняют отдельно для всасывающей и напорной линий, при этом скорость принимают для всасывающей линии 0,8 м/с, для напорной – 1,5 м/с.
Действительный диаметр трубы выбирают из ряда размеров труб, выпускаемых промышленностью.
1085,0; 133,0 мм – ближайшие по сравнению с расчетными диаметры.
По принятому действительному диаметру трубы уточняют среднюю скорость жидкости
1.2 Определение высоты установки насоса (высоты всасывания)
Допустимую высоту всасывания рассчитывают по формуле
допустимая высота всасывания, м;
заданное давление в исходном резервуаре, Па;
давление насыщенных паров жидкости при заданной температуре, Па;
плотность жидкости, кг/м3;
ускорение силы тяжести, м/с2;
потери напора во всасывающей линии, м;
допустимый кавитационный запас, м.
1.2.1 Определение допустимого кавитационного запаса
Критический запас
производительность насоса (заданный расход жидкости), м3/с;
частота вращения рабочего колеса насоса, об/мин.
.
Допустимый кавитационный запас увеличивают по сравнению с критическим на 20-30%
.
1.2.2 Расчет потерь напора во всасывающей линии
Расчет выполняется по принципу сложения потерь напора
где коэффициент трения;
длина всасывающей линии, м;
диаметр всасывающей трубы, м;
коэффициенты местных сопротивлений соответственно обратного клапана и плавного поворотах [2. c 91.];
скорость жидкости во всасывающей линии, м/с, рассчитанная по (2)
Коэффициент трения в общем случае зависит от критерия Рейнольдса Re и относительной шероховатости (Δ=0.20 мм)
Критерий Рейнольдса вычисляют по формуле
плотность жидкости, кг/м3;
коэффициент динамической вязкости, Па∙с.
Режим турбулентный.
Относительная шероховатость
абсолютная величина эквивалентной шероховатости, мм.
При 2320 коэффициент трения определяют по графику Мурина [1.c 22.]
Величина по заданию связана с определяемой величиной . Поэтому расчет выполняют методом последовательных приближений.
Пусть 8 м, тогда
;
.
Условие
1.2.3 Расчет общих потерь напора в трубопроводе
Общие потери напора во всасывающей и нагнетательной линиях трубопровода
Критерий Рейнольдса вычисляют по формуле
плотность жидкости, кг/м3;
коэффициент динамической вязкости, Па∙с.
Режим турбулентный.
Относительная шероховатость
абсолютная величина эквивалентной шероховатости, мм.
При 2320 коэффициент трения определяют по графику Мурина [1.c 22.]
.
1.2.4 Построение кривой потребного напора (характеристики сети)
Потребный напор . – напор в начале трубопровода, обеспечивающий заданный расход жидкости . Зависимость потребного напора от расхода называется кривой потребного напора, или характеристикой сети. Потребный напор вычисляют по формуле
геометрическая высота подъема жидкости, м;
давление в резервуарах соответственно напорном и расходном, Па;
длина трубопровода, м;
сумма коэффициентов местных сопротивлений на всем трубопроводе (всасывающем и напорном участках).
Статический напор:
.
Для построения кривой потребного напора необходимо задаться несколькими значениями расхода жидкости, причем как меньше заданного расхода, так и больше его, а также равным заданному. Расчеты удобно представить в виде таблицы 1.
Таблица 1 – Значения расхода жидкости и потребного напора при различных коэффициентах
|
||||||||||||
0 |
0.25 |
0.3 |
0.75 |
1.0 |
1.25 |
|||||||
. |
0 |
2.5 |
3.0 |
7.5 |
10.0 |
12.5 |
||||||
0 |
0.131 |
0.19 |
1.175 |
2.1 |
3.26 |
|||||||
, м. |
30.8 |
30.931 |
30.99 |
31.975 |
32.9 |
34.06 |