![]() Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву ![]() Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Робочі параметри насосів, що характеризують їх роботу ⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 6
Насоси відносяться до найбільш розповсюджених гідравлічних машин, що застосовуються у техніці. Вони застосовуються для перекачування різноманітних рідин при різних умовах. Розглянемо основні параметри та методику вибору насоса за каталогом на прикладі відцентрових насосів. Насос, як гідравлічна машина, характеризується наступними основними параметрами: подачею (продуктивністю) Q, напором Н, потужністю N, загальним ККД η, допустимою висотою всмоктування Ндоп. та числом обертів п, що вказуються в каталогах. Подачею (продуктивністю) насоса називають кількість рідини, що подається за одиницю часу. Подачу вимірюють у м3/с. Напором насоса називається різниця повних питомих енергій, віднесених до ваги потоку рідини, на виході та на вході до насоса. Напір вимірюється у метрах стовпа рідини, що подається. На практиці напір визначають у двох випадках. 1. На основі показань приладів насосної установки (напір працюючого насоса), за формулою:
де рВ – показання вакуумметра, розташованого на вході в насос, Па; рМ – показання манометра, розташованого на виході з насоса, Па; Но – відстань по вертикалі між точками приєднання манометра і вакуумметра, м; υН, υВ –середні швидкості течії рідини в місцях приєднання трубок манометра і вакуумметра, м/с. Якщо
2. На основі виконаного розрахунку гідравлічних втрат в елементах насосної установки (необхідний напір насоса, що вибирається), за формулою:
де Ннеобх – необхідний напір, м стовпа перекачувальної рідини; НГ – геометрична висота підйому рідини, що дорівнює відстані по вертикалі між рівнями рідини у приймальному та напірному резервуарах (див. рис. 10.2);
р1, р2 – тиск на вільній поверхні рідини, відповідно, у нижньому (приймальному) та верхньому резервуарах, Па; ρ – густина рідини, кг/м3. На практиці резервуари часто бувають відкритими, тоді р1=р2=ратм і формула для визначення необхідного напору набуває вигляду:
Корисною потужністю насоса називають корисну роботу насоса, що виконується ним за одиницю часу. При продуктивності Q (м3/с) та напорі Н (м) корисна потужність дорівнює:
N=ρgHQ, Вт (10.4) Потужністю на валу насоса Ne називають споживану ним потужність, більша частина якої витрачається на створення корисної потужності, а інша, менша частина, витрачається на втрати в насосі: механічні (тертя у підшипниках та сальниках), гідравлічні (тертя рідини в елементах самого насоса), об’ємні (витікання через нещільності у насосі). Споживана потужність дорівнює:
де η – ККД насоса, що дорівнює відношенню корисної потужності до споживаної, тобто:
Потужність електродвигуна насоса визначається заводом-виробником. Вона повинна бути дещо більшою за Ne через можливі перевантаження насоса. Число обертів вала насоса за хвилину п, що вказане в каталозі, не може бути збільшене без узгодження із заводом-виробником. Дозволяється робота насоса зі зниженим числом обертів вала. При цьому величини Q і Н, що відповідають числу обертів п (вказаному в каталозі) зменшуються до величини Q1 і Н1 зі зменшеням числа обертів до п1. Нові значення Q1 і Н1 визначаються з так званих законів пропорційності:
(10.8)
Через те, що ККД насоса при зменшенні числа обертів вала майже не змінюється, закон пропорційності для нової потужності на валу насоса згідно із формулами (10.5), (10.7) і (10.8) буде наступним:
Для відцентрових насосів величини, що характеризують роботу насосів при даному числі обертів вала, зазвичай наводять у вигляді графічних залежностей напору Н, потужності N та ККД η від подачі Q. Ці графічні залежності називають характеристикою насоса (приклад характеристики відцентрового насоса наведений на рис. 10.1).
Рис. 10.1. Характеристика відцентрового насоса
Як видно з рисунка 10.1, зі збільшенням подачі, потужність, що споживається насосом, безперервно зростає. При закритій засувці (вентилі) на нагнітальному трубопроводі (Q= 0) насос споживає мінімальну потужність – на подолання тертя в підшипниках, сальнику і на переміщення рідини робочим колесом у корпусі насоса. Тому, щоб не перевантажувати насос, необхідно запускати відцентровий насос при закритій засувці. Висота всмоктування насоса. В каталогах вказується допустима вакуумметрична висота всмоктування Ндоп.вак., яка вимірюється у метрах водяного стовпа і визначена при стендових випробуваннях насоса на воді при температурі 20 оС та атмосферному тискові, що відповідає 10 м вод.ст. Але при проектуванні насосних установок для конкретних (відмінних від стендових) умов необхідно розрізняти допустиму вакуумметричну висоту всмоктування насоса, що вказується в каталогах, та допустиму геометричну висоту всмоктування. При цьому допустимою висотою всмоктування (геометричною висотою) насоса називають різницю відміток осі насоса, що встановлюється, та рівня вільної поверхні рідини у приймальному резервуарі. Ця шукана геометрична висота насоса Ндоп. залежить від атмосферного тиску, густини та температури перекачуваної рідини, сумарних гідравлічних втрат та швидкості рідини у всмоктувальному трубопроводі, числа обертів та продуктивності насоса.
При проектуванні насосної установки допустима геометрична висота всмоктування насоса визначається за формулою:
де р1 – тиск на вільній поверхні рідини у приймальному резервуарі, Па; hвс – сумарні гідравлічні втрати у всмоктувальному трубопроводі, м; рt – тиск насичених парів рідини при заданій температурі, Па; Δ hдоп – допустимий кавітаційний запас (за каталогом), м. Перевищення допустимої висоти всмоктування може привести до такого небезпечного явища, як виникнення кавітації, тобто закипання рідини у всмоктувальній порожнині насоса.
Вибір насоса за каталогом При виборі насоса за каталогом, перш за все, необхідно ознайомитися із загальними відомостями про наведені в каталозі насоси, що зазвичай розміщуються на перших сторінках каталогу. Попередній вибір насоса доцільно проводити згідно змісту або у випадку відцентрових насосів за зведеними графіками основних технічних даних (подача, напір), що наводяться на останніх сторінках каталогу (рис. 10.3). Після цього слід докладно ознайомитися з усіма технічними даними (призначення, конструкція, напір, висота всмоктування, потужність, ККД). Головними вимогами при виборі насоса є: 1. Забезпечення насосом заданої продуктивності при необхідному напорі. 2. Максимально економічна робота насоса при заданій продуктивності та необхідному напорові, тобто робота в зоні максимального ККД. 3. Надійна та тривала робота насоса у конкретних умовах. Остаточний вибір насоса при проектуванні насосних установок здійснюється відповідно до заданої продуктивності Q та загального необхідного напору Ннеобх, знайденому на основі виконаних гідравлічних розрахунків за рівнянням:
де НГ – геометрична висота підйому рідини (рис. 10.2), що визначається як вертикальна відстань між вільними поверхнями у нижньому (приймальному) та верхньому (напірному) резервуарах, м; р1, р2 – тиск на вільній поверхні рідини, відповідно, у нижньому (приймальному) та верхньому (напірному) резервуарах, Па;
Сумарні втрати напору Sh як у всмоктувальному, так і в напірному трубопроводах складаються з втрат напору по довжині трубопроводу та з втрат напору на місцевих опорах, що визначаються для обох трубопроводів за формулою:
де υ – швидкість рідини у відповідних трубопроводах, м/с; λ – відповідний гідравлічний коефіцієнт тертя; l, d – відповідні довжина та діаметр трубопроводів, м; z – відповідний коефіцієнт місцевого опору. Гідравлічний коефіцієнт тертя λ при ламінарному режимі руху рідини (критерій Рейнольдса Re <2320) розраховується за формулою:
При турбулентному режимі розрізняють три області: гідравлічно гладких труб, доквадратичну (область змішаного тертя) та квадратичну (автомодельну область). В області гідравлічно гладких труб (2320< Re <20 d /Δ, де Δ – еквівалентна шорсткість стінок трубопроводу) коефіцієнт λ визначається за формулою Блазіуса:
Для області змішаного тертя (20 d/ Δ< Re< 500 d/ Δ) коефіцієнт λ розраховується за формулою Альтшуля:
В автомодельній області (Re >500 d /Δ) коефіцієнт гідравлічного тертя визначається за формулою Шифрінсона:
Значення коефіцієнтів місцевих опорів z та коефіцієнтів А (до розрахунку коефіцієнтів місцевих опорів при ламінарному русі: z Л= z +А/ Re) визначають за довідником. Розрахунки при виборі насоса здійснюються у наступній послідовності: 1. По заданій продуктивності (подачі) вибирають за каталогом відповідний насос. 2. Для вибраної марки насоса за каталогом визначають діаметри всмоктувального та нагнітального патрубків і попередньо задають діаметри всмоктувального та нагнітального трубопроводів. 3. Розраховують втрати напору у всмоктувальному та нагнітальному трубопроводах і загальний необхідний напір Ннеобх за формулами (10.11) і (10.12) (з урахуванням 4. З урахуванням розрахованого необхідного напору та заданої продуктивності уточнюють марку насоса, використовуючи поля H-Q насосів, наведені у каталозі. Приклад одного із зведених графіків робочих полів насосів наведений на рис. 10.3.
Рис.10.3. Приклад зведеного графіка робочих полів одного із типів насосів (пояснення позначень: наприклад, К20/30, де К – тип насоса; 20 – подача, м3/год.; 30 – напір, м)
5. Переносять з каталогу повну характеристику насоса. 6. Будують криву необхідного напору трубопроводу Ннеобх=f(Q) (див. вирази (10.11) і (10.12)), змінюючи значення Q’ від 0 до 1,2 Q (де Q’– витрата рідини по трубопроводу, м3/с). При цьому враховують, що
де S zвсм, Sz Н – відповідно, суми коефіцієнтів місцевих опорів у всмоктувальному та нагнітальному трубопроводах;
λвсм, λН – гідравлічні коефіцієнти тертя у всмоктувальному та нагнітальному трубопроводах; lвсм, lН – довжина всмоктувального і нагнітального трубопроводів, м; dвсм, dН – діаметр всмоктувального і нагнітального трубопроводів, м. Як видно з рівняння (10.13), залежність Ннеобх=f(Q), тобто крива необхідного напору або характеристика трубопроводу (мережі), може бути представлена у вигляді:
де
Як випливає з виразу (10.14), залежність Ннеобх=f(Q) є параболою (для турбулентного режиму руху), див. рис. 10.4.
7.Із суміщеної характе-ристики насоса і кривої необхідного напору вибирають діаметр робочого колеса насоса, виходячи з умов: . де індекс «р.т.» – робоча точка; QЗ – задана продуктивність. На рис. 10.6 наведений випадок, коли для заданих умов підходить насос з діаметром робочого колеса D’. Насос з діаметром робочого колеса D” не задовольняє вимогам (10.13), тому що Q’’Р.Т.<QЗ (штрихові лінії відносяться до відповідних параметрів насоса з діаметром робочого колеса D’’, а суцільні – до параметрів насоса з діаметром робочого колеса D’). 8. Розраховують необхідну потужність електродвигуна:
де Н – напір насоса при заданій подачі, м; η – ККД насоса при заданій подачі; ηм – ККД муфти (можна прийняти 0,96); к= 1,1…1,5 – коефіцієнт запасу потужності.
10.4. Контрольні питання 1. Робочі параметри насосів: продуктивність, напір, потужність. 2. Що таке характеристика насоса? 3. Допустима висота всмоктування насоса. 4. Які головні вимоги при виборі насоса? 5. Як визначається необхідний напір? 6. Що таке характеристика трубопроводу? 7. Як знаходиться робоча точка, і що вона визначає? 8. Яка послідовність розрахунків при виборі насоса за каталогом?
Додаток
|
|||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-18; просмотров: 1821; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.148.112.95 (0.052 с.) |