Расчет мощности двигателя насоса

Кафедра Рудничных Стационарных Установок

Расчетно-графическая работа № 1

Расчет длинных трубопроводов

Автор: студент гр.ТПР-00 _{____________________ _____}/Чернухин А. В./

Оценка:____________________

Дата:____________________

Проверил: профессор кафедры РСУ ______________________/Александров В.И./

Санкт-Петербург

Задание

Определить высоту установки насоса и мощность двигателя насоса, а также построить пьезометрическую линию и профиль трассы трубопроводов.

Данные

Вариант 18

Таблица 1.

Участковые расходы, л/с	Длины участков, м
Q₂	Q₃	Q₄	Q₅	Q₆	L_0-1	L_1-2	L_2-3	L_3-4	L_4-5	L_2-6

Геодезические отметки, м	Коэф. местного соп ротивления	ДВУ	КПД насоса
Z₂	Z₃	Z₄	Z₅	Z₆
					0.72

h_р=10 м

Выбор магистрали

В магистраль должны входить последовательно соединенные участки, наиболее нагруженные по расходу и имеющую сравнительно большую протяженность.

Определение транзитных расходов

Первый участок 1-2-3-4-5:

Q_4-5= Q₅= 19 л/с

Q_3-4 = Q_4-5+ Q₄= 19+15=34 л/с

Q_2-3 = Q_3-4 + Q₃= 34+27= 61 л/с

Q_1-2 = Q_2-3 +Q₆+ Q₂= 61+21+25=107 л/с

Σ l _1-5=l_1-2+ l_2-3 + l_3-4 + l_4-5 =2600+2700+3300+1100=7100 м

ΣQ_1-5= Q₂+Q₃+Q₄+Q₅+Q₆=25+27+15+19+21=107 л/c

Второй участок 1-2-6:

Q_2-6= Q₆= 21 л/с Σ Q_2--6 =21л/c

Σ l _2-6= l_2-6 = 4200м

Схема трубопровода.

Расчеты

Расчет магистрали

Расчет участка 4-5:

Предварительно определяем диаметр по формуле:

где Q_4-5-расход на участке 4-5 - предельная скорость(0.83м/с).

Затем округляем диаметр до ближайшего значения d_4-5 по таблице 3. И определяем расходную характеристику К' _4-5 для зоны развитого турбулентного течения и выбранного сортамента труб (трубы нормальные)

d_4-5 =15 см К' _4-5=158,4 л/с

Скорость течения:

Уточняем значение расходной характеристики в зависимости от скорости течения вводя поправку на неквадратичность течения.

К_4-5=К'_4-5 θ; К_4-5=158,4*0,9835=155,8 л/с

где θ-поправка за неквадратичность течения, выбирается из табл. 4

Потери напора на участке:

где l_4-5-длина участка 4-5

Напор в конце участка: H₅ = z₅ + h_р Н₅= 55+10=65 м,

где h_р- гарантированный напор в узлах расхода, z₅-геодезическая отметка т,5.

Напор в начале участка: Н₄=Н₅ + H₄=65+16,35= 81,35 м.

Рабочий напор в начале участка: h_р4=Н₄ –z₄h_р4=81,35-60=21,35 м,

Значение рабочего напора удовлетворяет заданию

h_р4>h_р, 21,35>10

Расчет участка 3-4:

Предварительно определяем диаметр по формуле:

где Q_3-4-расход на участке 3-4 - предельная скорость(0,9м/с).

d_3-4 =20см К' _3-4=340,8 л/с

Скорость течения:

Уточняем значение расходной характеристики в зависимости от скорости течения вводя поправку за неквадратичность течения.

К_3-4=К'_3-4 θ, К_3-4=340,8*0,984=335,35 л/с

где θ- поправка за неквадратичность течения, выбирается из табл. 4

Потери напора на участке:

где l_3-4-длина участка 3-4.

Напор в конце участка: H₄ =81,35 м

где h_р- гарантированный напор в узлах расхода, z₄-геодезическая отметка т,4.

Напор в начале участка: Н₃=Н₄ + h_3-4H₃=85+6,2=115,25 м.

Рабочий напор в начале участка: h_р3=Н₃ –z₃h_р3=115,25-47=68,25 м,

Значение рабочего напора удовлетворяет заданию h_р3> h_р68,25>10 м.

Расчет участка 2-3:

Предварительно определяем диаметр по формуле:

где Q_2-3-расход на участке 2-3 - предельная скорость(1м/с).

d_2-3=30см К' _2-3=999,3л/с

Скорость течения:

К_2-3=К'_2-3*θ, К_2-3=999,3*0,973=972,3 л/с

Потери напора на участке:

где l_2-3-длина участка 2-3.

Напор в конце участка: H₃ =81,2м

где h_р- гарантированный напор в узлах расхода, z₃-геодезическая отметка т,3.

Напор в начале участка: Н₂=Н₃ + h_2-3 H₂=115,25+10,6=125,85 м.

Рабочий напор в начале участка: h_р2=Н₂ –z₂h_р2=125,85-55=70,85 м,

Значение рабочего напора удовлетворяет заданию h_р2> h_р, 70,85>10 м

Расчет участка 1-2:

где Q_1-2-расход на участке 1-2 - предельная скорость(1,0м/с).

Затем округляем диаметр до ближайшего значения d_1-2 по таблице 3 . И определяем расходную характеристику К' _1-2

d_1-2 =35 см К' _1-2=1503 л/с

Скорость течения:

Уточняем значение расходной характеристики в зависимости от скорости течения вводя поправку за неквадратичность течения

К_1-2=К'_1-2*θ, К_1-2=1503*0,985=1480л/с

где θ- поправка за неквадратичность течения, выбирается из табл. 4

Потери напора на участке:

где l_1-2-длина участка 1-2.Напор в конце участка: H₂ = 125,85 м

Напор в начале участка: Н₁=Н₂ + h_1-2 H₁=125,85+13,6=139,45 м.

Рабочий напор в начале участка: h_р1=Н₁ –z₁h_р1=139,45-5,7=133,7 м

Значение рабочего напора удовлетворяет заданию h_р1> h_р, 133,7>10

z₁ это z_н-высота установки насоса

Высота установки насоса.

где P_{вак 0-1}-допустимый вакуум участка 0-1,

Где υ- скорость на участке 0-1, ς_м-коэф.местных сопротивлений.

Расчет ветви

Транзитный расход Q_2-6 = Q₆=25 л/с.

Напор в пункте 6: H₆= z₆+ h_р =70+10=80 м

Допустимые потери напора h_2-6 = H₂ –H₆= 125,85-80=45,85 м

Расходная характеристика:

По таблице 3 выбираем диаметр d_2-6 =20см.

Скорость в трубопроводе на участке 2-6:

Уточняем расходную характеристику:

K_2-6=340,8*0,969=330,2 л/с

Пьезометрический и рабочий напор:

H₆= H₂- h_2-6= 125,85-24=101,85 м

. h_р6= H₆- z₆= 101,85-70=31,85 м

Значение рабочего напора удовлетворяет заданию h_p₆³h_p , 31,85>10

Расчет мощности двигателя насоса

H_H=139,45+5,7+0,177+1,2=146,5 м

Н₁-пьезометрический напор в точке1; Q_0-1- расход на участке 0-1; υ_0-1- скорость на участке 0-1, ξ_0-1-коэф. местных сопротивлений;

К- расходная характеристика.

Мощность насоса

Мощность электродвигателя: ,

Где Н_н- напор насоса, м; η- кпд насоса; g- 9.81 м/с²; Q_1-2- расход на участке 1-2

r- плотность воды.

кВт

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:

©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.