- •Методические указания
- •Теоретические основы Рабочая характеристика насоса
- •Изменение характеристики насоса при изменении частоты вращения рабочего колеса
- •Изменение характеристики насоса при обточке рабочего колеса по внешнему диаметру
- •Рабочая точка насоса
- •Совместная работа нескольких насосов на сеть Параллельная работа насосов на сеть
- •Последовательная работа насосов на сеть
- •Регулирование подачи насосов Общие сведения
- •Регулирование подачи и напора дросселированием на нагнетании
- •Регулирование подачи дросселированием на всасывании
- •Регулирование подачи впуском воздуха
- •Маркировка центробежных насосов
- •Подбор центробежных насосов по каталогу
- •Практическое руководство Указания к оформлению работы
- •1. Исходные данные для работы
- •2. Определение требуемого напора насоса Нтр
- •2.1. Расчетная формула определения Нтр
- •2.2. Определение диаметров всасывающего и нагнетательного трубопроводов насосной станции
- •2.3. Уточнение диаметра труб и скорости движения воды
- •2.4. Определение коэффициента гидравлического трения
- •2.5. Требуемый напор насоса Нтр
- •3. Выбор марки насоса по q и Нтр и построение рабочей характеристики насоса
- •4. Построение характеристики сети и нахождение рабочей точки совместной работы насоса и сети
- •5. Определение рабочих параметров насоса
- •Приложение 1
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
1. Исходные данные для работы
Для поддержания постоянства уровня воды в водонапорной башне системы А.А. Рожновского (см рис. 7) в нее из расположенного рядом шахтного колодца периодически подкачивается вода насосной станцией, оборудованной горизонтальным одноступенчатым центробежным насосом типа "К".
Рис. 7. Схема подъема воды:
1 - шахтный колодец;
2 - насосная установка, оборудованная центробежным горизонтальным одноступенчатым консольным насосом типа "К";
3 - здание насосной станции;
4 - всасывающий трубопровод;
5 - напорно-регулирующая задвижка;
6 - напорный трубопровод;
7 - смотровой колодец;
8 - задвижка;
9 - башня Рожновского;
10 - распределительный трубопровод;
Р0 - давление на свободную поверхность воды шахтного колодца, Н/м2;
РН - давление на свободную поверхность воды башни, Н/м2;
Hг - геометрическая высота подъёма воды, м
Расход воды из башни составляет Q.
Длина всасывающей линии насоса LВС и нагнетательной линии LН.
Суммарные коэффициенты местных сопротивлений для всасывающего трубопровода и для нагнетательного - .
Скорость воды во всасывающем трубопроводе VВС = 0,8 м/с, в нагнетательном VН = 1,0 м/с.
Геометрическая высота подъема воды Нг.
Требуется:
1) произвести выбор марки центробежного насоса;
2) определить рабочие параметры насоса, работающего на заданную водопроводную сеть;
3) начертить схему насосной установки. Числовые исходные данные курсовой работы берутся из таблицы 1.
Примечание: трубы для всасывающего и нагнетательного трубопроводов принимаются по ГОСТ 10704-75 с внутренним диаметром в мм: 57; 63,5; 76; 89; 102; 108; 114; 130; 146; 159; 180; 219.
2. Определение требуемого напора насоса Нтр
2.1. Расчетная формула определения Нтр
Насос выбирается по заданному расходу (или то же самое - подаче) Q и требуемому напору Нтр, исходя из принятой схемы водоснабжения (как на рис. 7).
Расчетная формула для определения требуемого напора записывается в виде:
, (1)
где - высота противодавления, м;
РН - давление на свободную поверхность воды водонапорного бака, Н/м3;
P0 - давление на свободную поверхность воды шахтного колодца, Н/м2; для открытой водонапорной башни и открытого шахтного колодца PН = P0 = Pатм и соответственно высота противодавления равна , где - удельный вес перекачиваемой воды, Н/м3;
НГ – геометрическая высота подъема воды, м;
- потери напора во всасывающем трубопроводе насоса м;
- потери напора в нагнетательном трубопроводе насосной установки, м.
В общем случае потери напора слагаются из потерь напора по длине , и местных потерь напора :
.
Потери напора по длине определяются по формуле Дарси-Вейсбаха:
, (2)
а местные потери напора по формуле Вейсбаха:
(3)
Отсюда потери напора составят:
(4)
Конкретно для трубопроводов рассматриваемого примера выражение (4) запишем в виде:
1) для всасывающего трубопровода:
(5)
2) для нагнетательного трубопровода:
(6)
где , - коэффициент гидравлического трения (коэффициент Дарси) соответственно во всасывающем и нагнетательном трубопроводах;
VВС, VН - скорость соответственно во всасывающем и нагнетательном трубопроводах, м/с;
(7)
(8)
Заменяя скорость V через подачу Q и диаметр d, требуемый напор Нтр по формуле (1) запишем в следующем развернутом виде:
или:
(10)
где S - коэффициент гидравлического сопротивления трубопровода, с2/м5, равный:
(11)
Для определения Hтр необходимо знать диаметры всасывающего dВС и нагнетательного dН трубопроводов, а также коэффициенты гидравлических трений соответственно для всасывающего , и нагнетательного трубопроводов.