Расчет основных показателей деятельности вентиляторных установок и насосных станций
Рассмотрение принципа действия вентилятора. Определение частоты вращения рабочего колеса и его диаметра, мощности электродвигателя. Характеристика сети трубопроводов; вычисление частоты вращения рабочих колес насосов, отклонения фактического напора.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 09.10.2014 |
Размер файла | 451,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное агентство по образованию
Кафедра теплоэнергетики
Расчетно-графическая работа
по дисциплине: Насосы, вентиляторы и компрессоры
Задача №1
Вентилятор удаляет воздух плотностью с = 1,2 кг/м3, (х = 16,6*10-6 м/с) из помещения в воздухопровод, выполненный из листовой стали. Для заданных исходных данных следует подобрать требуемый тип вентилятора. Необходимо также определить частоту вращения рабочего колеса и его диаметр, КПД вентилятора и установочную мощность электродвигателя.
Исходные данные:
Форма сечения воздухопровода - прямоугольная, размеры 800х1000 мм.
Производительность L = 11520 м3 /ч;
Длина воздухопровода l = 70 м;
Суммарный коэффициент местного сопротивления ?о = 10,0.
Решение
1) Выполним гидравлический расчет воздухопровода и определим давление нагнетателя для обеспечения заданной производительности.
Площадь поперечного сечения F = 0,8 м2.
По Приложению 1 [2] определим скорость воздуха х, условный коэффициент трения л/d, динамическое давление (г/2g)* х2:
х = 4 м/с;
л/d = 0,014;
(г/2g)* х2 = 0,98 кг/ м2.
Давление нагнетателя определим по формуле:
Р = (l* л/d+ ?о)* (г/2g)* х2 (1.1)
Р = (70*0,014+10)*0,98 = 10,8 кг/ м2.
2) Располагая заданной производительностью L и давлением вентилятора Р, предварительно используя сводные графики для подбора центробежных или осевых вентиляторов, выберем тип вентилятора.
Используя Приложение 2 [2], выбираем центробежный вентилятор Ц4-68 №8. По диаграмме определяем частоту вращения рабочего колеса n = 550 об/мин., з = 0,53.
3) Определим требуемые характеристики вентилятора: диаметр рабочего колеса D и установочную мощность электродвигателя по формулам [2]:
D = 3,5 *(Q/n)1/3 (1.2)
N = Q*P/ (102* з) (1.3)
Где Q - производительность вентилятора, м3 /с
Q = 11520 м3 /ч = 3,2 м3 /с
D = 3,5 *(3,2/550)1/3 = 0,6 м
N = 3,2*10,8/ (102* 0,53) = 0,64 кВт.
Задача №2
На насосной станции установлены два параллельно подключенных насосных агрегата, оснащенные оборудованием, позволяющим плавно изменять частоту вращения рабочих колес насосов. Напорные характеристики H-Q и характеристики мощности W-Q с достаточной степенью точности могут быть аппроксимированы полиномами 2-й степени, которые имеют вид:
Нi = Ai *Q2 + Bi *Q+ Сi , (2.1)
W = 104 / (Di *Q2 + Ei *Q+ Fi), (2.2)
Где Н - напор насоса, м
Q - расход воды, подаваемой насосом при напоре Н, м3 /с
W - мощность, потребляемая насосом, кВт.
Ai, Bi, Сi - параметры i-го агрегата для построения характеристики H-Q.
Di, Ei, Fi - параметры i-го агрегата для построения характеристики H-Q.
Исходные данные:
Ai = -15,55; Bi = 42,66; Сi =39,44; Di = 1,40; Ei = -6,70 Fi =14,20;
Hг = 20 м; в= 1,83 с2 / м5
требуемый напор насосной станции при подаче Hтр ст = 56 м.
Характеристика сети трубопроводов может быть аппроксимирована параболой вида:
Hст = Hг + в* Q2 (2.3)
Где Hг - геометрическая высота подачи, м;
в - коэффициент сопротивления сети, с2 / м5.
Следует определить:
1) параметры Q0 и Н0 рабочей точки А1 при номинальной частоте вращения рабочих колес насосов (К=1);
2) коэффициент изменения частоты вращения рабочих колес К (К= n1 / n2), точность выбора частоты вращения принять равной Дn = 1%, величину допускаемого отклонения фактического напора насосной станции от заданного ДН = 2 м;
3) для получения значения К определить параметры Q0 и Н0 новой рабочей точки насосной станции А2, а также расход Qi, мощность Wi, удельный расход электроэнергии q = Wi / Qi, КПД каждого из насосов.
Решение
1) Составим зависимости H-Q для каждого из насосов:
вентилятор электродвигатель насос напор
Н1 = -15,55 *Q2 + 42,66 *Q+ 39,44;
Н2 = -12,22 *Q2 + 24,49*Q+ 54,80.
Получим характеристики H-Q в их числовом выражении:
Таблица 1
Значение Q |
Значение Н1 для насоса 1 |
Значение Н2 для насоса 2 |
|
0 |
39,44 |
54,80 |
|
0,5 |
57,5 |
64,00 |
|
1 |
66,55 |
67,07 |
|
1,5 |
68,44 |
64,04 |
|
2 |
62,56 |
54,9 |
|
2,5 |
48,9 |
39,6 |
Построим графики для каждого из насосов и суммарную характеристику H-Q для двух насосов при их параллельном подключении.
2) Используя уравнение характеристики сети трубопроводов :
Hсети = Нг + в*Q2,
и задаваясь значениями расхода Q, получим характеристику сети в числовом выражении и нанесем ее на миллиметровку.
Hсети = 20 + 1,83*Q2,
Таблица 2
Значение Q |
Значение Hсети |
|
0 |
20 |
|
0,5 |
20,46 |
|
1 |
21,83 |
|
1,5 |
24,12 |
|
2 |
27,32 |
|
2,5 |
31,44 |
|
3 |
36,47 |
|
3,5 |
42,42 |
|
4 |
49,28 |
|
4,5 |
57,05 |
Параметры рабочей точки A1:
Н0 = 55 м; Q0 = 4,45 м3 / с
|Hтр ст - H0 |= 1 м < ДН, допускаемое отклонение фактического напора от заданного должно быть не более 2 м.
3) Строим зависимость W-Q по уравнению (2.4):
W = 104 / (Di * Q2 + Ei * Q +F) (2.4)
W1 = 104 / (1,4* Q2 -6,7 * Q +14,20)
W2 = 104 / (1,69* Q2 -7,82 * Q +15,69)
Таблица 3
Значение Q |
Значение W1 для насоса 1, кВт |
Значение W2 для насоса 2, кВт |
|
0 |
704 |
637 |
|
0,5 |
893 |
820 |
|
1 |
1124 |
1046 |
|
1,5 |
1370 |
1289 |
|
2 |
1563 |
1468 |
|
2,5 |
1613 |
1484 |
|
3 |
1493 |
1344 |
|
4 |
1020 |
873 |
|
4.5 |
806 |
679 |
4) определим подачу и затрачиваемую мощность для каждого из насосов:
Q1 = 2,3 м3 / с
Q2 = 2,0 м3 / с
W1 =1620 кВт
W2 =1470 кВт
Удельный расход электроэнергии q = Wi / Qi :
q1 = 704 кВт*с/ м3,
q2 = 735 кВт*с/ м3,
КПД:
з1 =9,81* Н1 * Q1 / W1 = 0,77
з2 =9,81* Н2 * Q2 / W2 = 0,73
Список используемой литературы
1. Методические указания к изучению курса и выполнению контрольной работы по дисциплине "Насосы, вентиляторы и компрессоры" для студентов-заочников специальности 270109 "ТГВ" и направлению подготовки 270800.62 "Строительство" / Сост. В.Н. Енюшин. - Казань: Изд-во КГАСУ, 2012. - 14 с.
2. Калинушкин М.П. Вентиляторные установки. - изд. пятое, перераб и доп. - "Высшая школа", М.: 1962. - 294 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Выбор электродвигателя и его обоснование. Определение частоты вращения приводного вала, общего передаточного числа и разбивка его по ступеням, мощности, частоты вращения и крутящего момента для каждого вала. Расчет червячных передач, подбор смазки.
курсовая работа [286,5 K], добавлен 22.09.2013Определение мощности, частоты вращения и крутящего момента валов редуктора. Проектный и проверочный расчет зубчатых передач. Конструирование зубчатых цилиндрических и конических колес. Выбор посадок для внутреннего кольца подшипника, выбор муфт.
курсовая работа [348,6 K], добавлен 19.10.2022Кинематический расчет привода главного движения со ступенчатым и бесступенчатым регулированием. Определение скорости резания, частоты вращения шпинделя, крутящего момента и мощности электродвигателя. Проверка на прочность валов и зубчатых колес.
курсовая работа [242,2 K], добавлен 27.01.2011Выбор электродвигателя, кинематический расчет и схема привода. Частоты вращения и угловые скорости валов редуктора и приводного барабана. Расчет зубчатых колес редуктора. Выносливость зубьев по напряжениям изгиба. Расчёт вращающих моментов вала.
контрольная работа [693,6 K], добавлен 01.12.2010Расчет рабочего колеса. Определение диаметра входа в него, его наружного диаметра, ширины лопаток, числа оборотов нагнетателя. Профилирование лопаток рабочего колеса. Расчет основных размеров диффузора, мощности на валу машины динамического действия.
контрольная работа [83,6 K], добавлен 10.01.2016Выбор и проверка электродвигателя. Схема редуктора. Диапазон возможных передаточных чисел для привода. Возможные частоты вращения электродвигателя. Требуемая максимальная мощность. Определение мощности, крутящих моментов на валах и срока службы привода.
контрольная работа [86,7 K], добавлен 25.04.2012Устройство, принцип работы и анализ системы автоматического регулирования (САР) частоты вращения приводного электродвигателя стенда для обкатки двигателя внутреннего сгорания. Сущность методик определения устойчивости по критериям Гурвица и Найквиста.
курсовая работа [277,1 K], добавлен 16.09.2010Расчет схемы замещения трехфазного трансформатора, параметров механической характеристики асинхронного электродвигателя. Зависимость частоты вращения ротора и электромагнитного момента электродвигателя от скольжения. Угловая частота вращения ротора.
контрольная работа [118,4 K], добавлен 09.02.2012Определение мощности электродвигателя привода цепного транспортера, частоты вращения вала, действительного фактического передаточного числа и вращающего момента на тихоходном валу. Нормальные и касательные напряжения при действии максимальных нагрузок.
курсовая работа [496,3 K], добавлен 10.05.2009Классификация тестомесильных машин. Описание конструкции и принципа действия тестомесильной машины Т1-ХТ2А. Расчет производительности, мощности, необходимой для вращения месильного органа при замесе теста, мощности, необходимой для вращения дежи.
курсовая работа [949,6 K], добавлен 20.04.2016