Расчет высоты всасывания центробежного насоса

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Задание

Определить высоту всасывания центробежного насоса, если известны некоторые характеристики насоса. Марка ЦВ-1,1, потребляемая мощность двигателя насоса N=2,5кВт, число оборотов n=2900об/мин. Диаметр всасывающего трубопровода d₁=50мм, длина l=10м, температура воды 40 ^oC.

1 - напорный трубопровод; 3 - центробежный насос; 4 - всасывающий трубопровод; 5 - колодец, заполненный жидкой средой;

Рисунок 1 - Схема установки центробежного насоса

2. Расчет высоты всасывания центробежного насоса

Высота всасывания - это расстояние от уровня жидкости в колодце, до оси насоса. Для получения уравнения определения высоты всасывания, составим уравнение Бернулли (см. формула 1) для сечения, проходящего по поверхности колодца и сечения проходящего по всасывающему патрубку насоса (см. рис. 1).

 (1)

После некоторого преобразования для данных условий уравнения Бернулли, можно получить формулу 2, для определения высоты всасывания.

(2)

где Р_ат - атмосферное давление, мм.вд.ст;

Р_п - давление паров воды согласно таблице 1, при данной температуре равное Р_п=0,75мм.вд.ст.;

- плотность перекачиваемой жидкости - вода =1000 кг/м³;

g - ускорение свободного падения g=9,81 м/с.

ц - коэффициент запаса лежит в пределах от 1,1 - 1,4, принимается 1,1;

Н - полный напор создаваемый насосом, м (см. рис. 2).

д - коэффициент кавитации, определяется по формуле 3;

h_wвс - потери на всасывающем трубопроводе, вычисляются согласно формулы 5.

Таблица 1 - Давление паров воды при t, ^oC

, (3)

где с_к - коэффициент, учитывающий кавитационные характеристики насоса, в интервале от 500 до 1000, принимается 1000;

n_s - коэффициент быстроходности, определяется по формуле 4.

, (4)

где n - число оборотов двигателя насоса, об/мин;

Q - расход насоса, м³/ч (см. рис. 2);

Параметры, расход насоса Q и напор Н, определяются по рисунку 2, согласно марке и мощности насоса.

Рисунок 2 - Сводный график полей H-Q

, (5)

где l - длина всасывающего трубопровода, м;

ж - коэффициент местного сопротивления, принимаем значение 10;

л - коэффициент потерь напора по длине трубопровода, определяем по формуле 6;

d - диаметр всасывающего трубопровода, м;

х - скорость всасывания, в нашем случае будет отлична для каждой из точек, при этом все значения будут равны меньше 1, поэтому принимаем значение 1, м/с;

центробежный насос высота всасывание

, (6)

где R_e - число Рейнольдса, формула 7.

(7)

где н - коэффициент кинематической вязкости, м²/с. Исходя из данных условий принимаем 1,01•10^-6 м²/с.

3 Решение расчетного задания

Определяем значения H, Q по сводному графику. Выбираются минимум 5 значений необходимые для дальнейших расчетов, принятые значения заносят в таблицу 2.

Таблица 2 - Принятые числовые значения H-Q

Находим потери на всасывающем трубопроводе, согласно формуле 5.

,

Данную формулу, возможно, преобразовать для облегчения расчетов

(8)

Вычисляем неизвестные множители данной формулы:

проведя незначительные преобразования, получаем

.

Число Рейнольдса:

,

,

Находим потери на всасывающем трубопроводе по преобразованной формуле 8:

Вычисляем коэффициент быстроходности n_s для первой точки значений H-Q, по формуле 4.

Определяем, коэффициент с_к, учитывающий кавитационные характеристики насоса:

Находим высоту всасывания насоса для первой точки, согласно формуле 2. Для условий данной задачи, знаменателем можно пренебречь, в результате преобразования, получаем следующую формулу:

Подставим найденные выше значения и вычислим высоту всасывания по последней формуле:

, м.

Расчет пунктов 3.3 и 3.5 выполняется для всех пяти точек H-Q, по окончании расчетов, полученные результаты необходимо занести в таблицу 3.

Таблица 3 - Результаты вычислений

Вывод

В результате расчета достигнуты цели поставленного задания. Таким образом, зная некоторые характеристики центробежного насоса, возможно, определить его параметры один из которых является, высота всасывания, что доказано расчетным путем. Полученные значения сведены в таблицу, что позволяет более наглядно увидеть, зависимость значений параметров друг от друга.

Список литературы

1 «unienc». Продукция.// Unienc [Электронный ресурс]; [сайт]/Насосы. - Электрон.текст.дан. - Москва, 2014.-Режим доступа: http://unienc.ru/296/10240-centrobezhnyy-nasos.html.

2 Черкасский, В. М. Насосы, вентиляторы, компрессоры. Учебник для теплоэнергетических специальностей вузов.- / В. М. Черкасский. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 416с.

3 Поляков, В. В. Насосы и вентиляторы. Учебник для вузов. - / В.В. Поляков, Л. С. Скворцов. - М.: Стройиздат, 1990. - 336с.

Размещено на Allbest.ru