Решение.
Необходимая производительность насоса:
.
Оптимальная производительность насоса при данном числе оборотов:
.
Оптимальный напор насоса при данном числе оборотов:
Нопт.=20м.
Оптимальная мощность насоса при данном числе оборотов:
Nопт.=11,5кВт.
Оптимальный КПД насоса при данном числе оборотов:
ηопт.=60%.
Вывод:Насос не может обеспечить необходимую производительность и напор при данном числе оборотов. Необходимо увеличить число оборотов.
Исходя из законов пропорциональности для центробежных насосов, определим число оборотов, при котором будет обеспечен заданный напор:
.
При увеличении числа оборотов изменятся все характеристики насоса:
,
.
Рассчитаем мощность насоса, при данном числе оборотов через мощность на валу электродвигателя и КПД насоса и сравним с рассчитанными через напор и производительность:
,
.
Погрешность расчёта может быть списана на неточность определения КПД по графику.
Семинар 8.
Подбор центробежного насоса.
Марки центробежных насосов:
в соответствии со старой классификацией:
Х 160/29/2
Х – насос химический горизонтальный консольный, с опорой на корпусе;
160 – номинальная производительность насоса, м3/ч;
29 – номинальный напор насоса, м;
третья цифра в марке насоса ставиться, если насос при приведённых в марке производительности и напоре имеет частоту вращения, отличающуюся от стандартной, цифры обозначают: 2 – 2900, 4 – 1450, 6 – 960, 8 – 720 об/мин.
Номинальные характеристики центробежных насосов приведены в [1, табл. 2.5, с. 92; 3, с. 38-39].
Стандартные (номинальные) параметры насосов типа Х согласно ГОСТ 10168-75 и каталогу «Центробежные насосы типа Х. Каталог-справочник. М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1969».
|
Марка насоса |
Производительность, м3/ч (л/с). |
Напор, м. |
Число оборотов, об/мин. |
Кавитационный запас, м. |
Мощность, кВт. |
Исполнение по материалу. |
|
Х 3/40 |
3,2 (0,9) |
40 |
2900 |
3 |
1,75 |
А, К, Е, И |
|
Х 8/18 |
8 (2,4) |
18 |
2900 |
4 |
1,1 |
А, К, Е, И |
|
Х 8/30 |
8 (2,4) |
30 |
2900 |
4 |
1,7 |
А, Д, К, Е, И, Л |
|
Х 20/18 |
20 (5,5) |
18 |
2900 |
4,5 |
1,6 |
А, Д, К, Е, И, Л |
|
Х 20/31 |
20 (5,5) |
31 |
2900 |
4,5 |
3,1 |
А, Д, К, Е, И, Л |
|
Х 20/53 |
20 (5,5) |
53 |
2900 |
4,5 |
6 |
А, К, Е, И |
|
Х 45/21 |
45 (12,5) |
21 |
2900 |
5 |
4,1 |
А, К, Е, И |
|
Х 45/31 |
45 (12,5) |
31 |
2900 |
5 |
5,7 |
А, Д, К, Е, И, Л |
|
Х 45/54 |
45 (12,5) |
54 |
2900 |
5 |
10,5 |
А, К, Е, И |
|
Х 90/19 |
90 (25) |
19 |
2900 |
6 |
6,4 |
А, К, Е, И |
|
Х 90/33 |
90 (25) |
33 |
2900 |
6 |
12 |
А, Д, К, Е, И, Л |
|
Х 90/43 |
90 (25) |
49 |
2900 |
6 |
17 |
А, К, Е, И |
|
Х 90/85 |
90 (25) |
85 |
2900 |
6 |
32 |
А, К, Е, И |
|
Х 160/29 |
160 (45) |
29 |
1450 |
5 |
20 |
А, К, Е, И |
|
Х 160/29/2 |
160 (45) |
29 |
2900 |
8 |
19,5 |
А, К, Е, И |
|
Х 160/49/2 |
160 (45) |
49 |
2900 |
8 |
30 |
А, К, Е, И |
|
Х 280/29 |
280 (80) |
29 |
1450 |
6 |
30 |
А, К, Е, И |
|
Х 280/42 |
280 (80) |
42 |
1450 |
6 |
46 |
А, К, Е, И |
|
Х 280/72 |
280 (80) |
72 |
1450 |
6 |
85 |
А, К, Е, И |
|
Х 500/25 |
530 (150) |
25 |
2900 |
5 |
46 |
А, К, Е, И |
|
Х 500/37 |
530 (150) |
37 |
2900 |
5 |
75 |
А, К, Е, И |
Исполнение по материалу:
А – углеродистая сталь,
Д – хромистая сталь,
К – хромоникелевая сталь,
Е – хромоникельмолибденистая сталь,
И – хромоникельмолибденомедистая сталь,
Л – ферросилид.
Мощность насоса для жидкостей с плотностью
отличной от 1000 кг/м3:
.
Характеристики насосов по каталогу и ГОСТ 10168-75.
|
Х 3/40вихревой (лабиринтный) 2900 об/мин | ||||||||
|
Производительность, л/с. |
0 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1,0 |
1,2 |
1,4 |
|
Напор, м. |
120 |
95 |
80 |
65 |
52 |
39 |
28 |
18 |
|
Мощность, кВт. |
3,7 |
3,2 |
2,7 |
2,3 |
2,0 |
1,65 |
1,4 |
1,15 |
|
КПД, %. |
0 |
5,8 |
11,6 |
16,6 |
20,4 |
23,2 |
23,6 |
21,5 |
|
Х 8/18центробежный 2900 об/мин | ||||||||
|
Производительность, л/с. |
0 |
0,8 |
1,2 |
1,6 |
2,0 |
2,4 |
2,8 |
3,2 |
|
Напор, м. |
21,5 |
20,7 |
20,2 |
19,6 |
18,8 |
17,6 |
16,2 |
14,7 |
|
Мощность, кВт. |
0,68 |
0,80 |
0,87 |
0,94 |
1,01 |
1,08 |
1,15 |
1,20 |
|
КПД, %. |
0 |
20,3 |
27,3 |
32,8 |
36,5 |
38,4 |
38,6 |
38,5 |
|
Х 8/30центробежный 2900 об/мин | ||||||||
|
Производительность, л/с. |
0 |
0,8 |
1,6 |
2,4 |
3,2 |
4,0 |
4,8 |
5,6 |
|
Напор, м. |
30,8 |
30,9 |
30,5 |
30,0 |
28,8 |
27,0 |
24,8 |
22,1 |
|
Мощность, кВт. |
1,0 |
1,3 |
1,5 |
1,7 |
1,9 |
2,1 |
2,3 |
2,4 |
|
КПД, %. |
0 |
18,4 |
32,0 |
41,5 |
47,6 |
50,5 |
51,0 |
50,6 |
|
Х 20/18центробежный 2900 об/мин | ||||||||
|
Производительность, л/с. |
0 |
1,6 |
3,2 |
4,0 |
4,3 |
5,6 |
6,4 |
7,2 |
|
Напор, м. |
22,3 |
22,1 |
21,0 |
20,2 |
19,2 |
17,8 |
16,0 |
10,9 |
|
Мощность, кВт. |
0,8 |
1,1 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,65 |
1,7 |
|
КПД, %. |
0 |
31,6 |
50,6 |
56,6 |
60,4 |
61,6 |
61,0 |
41,5 |
|
Х 20/31центробежный 2900 об/мин | ||||||||
|
Производительность, л/с. |
0 |
2 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
Напор, м. |
33,0 |
34,0 |
32,4 |
31,0 |
29,3 |
27,3 |
25,1 |
22,4 |
|
Мощность, кВт. |
1,7 |
2,1 |
2,7 |
3,0 |
3,2 |
3,4 |
3,55 |
3,65 |
|
КПД, %. |
0 |
31,8 |
47,1 |
50,6 |
53,9 |
55,1 |
55,5 |
54,1 |
|
Х 20/53центробежный 2900 об/мин | ||||||||
|
Производительность, л/с. |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
|
Напор, м. |
53,0 |
54,0 |
54,0 |
52,3 |
49,7 |
45,0 |
39,2 |
32,8 |
|
Мощность, кВт. |
3,3 |
4,1 |
5,1 |
6,3 |
7,1 |
7,9 |
8,3 |
8,6 |
|
КПД, %. |
0 |
26,0 |
41,5 |
48,9 |
55,0 |
56,0 |
55,6 |
52,5 |
|
Х 45/21центробежный 2900 об/мин | ||||||||
|
Производительность, л/с. |
0 |
4 |
8 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
|
Напор, м. |
25,0 |
25,8 |
25,0 |
21,5 |
19,0 |
16,0 |
12,8 |
9,4 |
|
Мощность, кВт. |
1,7 |
2,5 |
3,4 |
4,0 |
4,1 |
4,18 |
4,22 |
4,25 |
|
КПД, %. |
0 |
40,5 |
57,8 |
63,3 |
63,7 |
60,1 |
53,5 |
43,4 |
|
Х 45/31центробежный 2900 об/мин | ||||||||
|
Производительность, л/с. |
0 |
4 |
8 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
|
Напор, м. |
35,1 |
35,6 |
34,6 |
31,2 |
28,8 |
25,6 |
22,8 |
20,0 |
|
Мощность, кВт. |
3,3 |
3,7 |
4,7 |
5,6 |
5,95 |
6,2 |
6,45 |
6,6 |
|
КПД, %. |
0 |
36,8 |
57,6 |
65,5 |
66,4 |
64,9 |
62,4 |
59,5 |
|
Х 45/54центробежный 2900 об/мин | ||||||||
|
Производительность, л/с. |
0 |
4 |
8 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
|
Напор, м. |
57,4 |
58,4 |
57,6 |
54,2 |
51,4 |
47,9 |
44,3 |
40,8 |
|
Мощность, кВт. |
5,0 |
6,8 |
8,6 |
10,3 |
11,0 |
11,6 |
12,0 |
12,4 |
|
КПД, %. |
0 |
33,7 |
52,6 |
62,0 |
64,1 |
64,8 |
65,2 |
64,6 |
|
Х 90/19центробежный 2900 об/мин | ||||||||
|
Производительность, л/с. |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
|
Напор, м. |
24,3 |
25,2 |
25,2 |
24,3 |
22,2 |
19,2 |
15,3 |
10,6 |
|
Мощность, кВт. |
3,6 |
4,0 |
4,55 |
5,2 |
5,9 |
6,5 |
6,9 |
7,1 |
|
КПД, %. |
0 |
30,9 |
54,4 |
68,6 |
74,0 |
72,4 |
65,5 |
51,2 |
|
Х 90/33центробежный 2900 об/мин | ||||||||
|
Производительность, л/с. |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
|
Напор, м. |
39,1 |
40,1 |
40,2 |
39,2 |
37,0 |
33,4 |
29,0 |
24,0 |
|
Мощность, кВт. |
6,0 |
6,6 |
7,6 |
9,1 |
10,8 |
12,1 |
23,1 |
13,7 |
|
КПД, %. |
0 |
29,2 |
52,0 |
63,5 |
67,3 |
67,8 |
65,2 |
60,1 |
|
Х 90/49центробежный 2900 об/мин | ||||||||
|
Производительность, л/с. |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
|
Напор, м. |
54,4 |
55,7 |
55,7 |
54,7 |
52,4 |
49,3 |
44,9 |
39,9 |
|
Мощность, кВт. |
7,5 |
9,1 |
10,6 |
12,2 |
14,5 |
17,5 |
19,4 |
20,8 |
|
КПД, %. |
0 |
30,0 |
51,5 |
66,0 |
71,0 |
69,1 |
68,1 |
65,9 |
|
Х 90/85центробежный 2900 об/мин | ||||||||
|
Производительность, л/с. |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
|
Напор, м. |
90,0 |
92,7 |
94,0 |
93,0 |
89,7 |
84,5 |
77,9 |
70,7 |
|
Мощность, кВт. |
13,7 |
16,1 |
19,2 |
22,5 |
26,1 |
30,0 |
34,0 |
37,4 |
|
КПД, %. |
0 |
28,7 |
48,0 |
60,9 |
66,0 |
69,1 |
67,5 |
65,0 |
|
Х 160/29центробежный 1450 об/мин | ||||||||
|
Производительность, л/с. |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
45 |
50 |
60 |
|
Напор, м. |
32,0 |
33,4 |
34,0 |
32,6 |
30,4 |
29,0 |
27,2 |
24,0 |
|
Мощность, кВт. |
11,0 |
13,0 |
15,1 |
17,0 |
18,9 |
19,8 |
21,0 |
22,8 |
|
КПД, %. |
0 |
25,5 |
44,1 |
56,5 |
64,0 |
65,6 |
63,5 |
62,0 |
|
Х 160/29/2центробежный 2900 об/мин | ||||||||
|
Производительность, л/с. |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
45 |
50 |
60 |
|
Напор, м. |
40,1 |
41,2 |
39,4 |
36,0 |
31,2 |
28,5 |
25,3 |
18,3 |
|
Мощность, кВт. |
12,4 |
13,4 |
15,1 |
17,0 |
19,0 |
19,5 |
19,7 |
18,4 |
|
КПД, %. |
0 |
29,9 |
51,5 |
62,4 |
64,5 |
64,5 |
63,0 |
58,5 |
|
Х 160/49/2центробежный 2900 об/мин | ||||||||
|
Производительность, л/с. |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
45 |
50 |
60 |
|
Напор, м. |
58,0 |
59,8 |
59,8 |
57,0 |
52,5 |
49,3 |
46,0 |
38,0 |
|
Мощность, кВт. |
11,0 |
15,5 |
19,0 |
23,5 |
27,8 |
29,8 |
31,7 |
35,0 |
|
КПД, %. |
0 |
39,1 |
61,9 |
71,5 |
74,1 |
73,1 |
71,0 |
64,0 |
|
Х 280/29центробежный 1450 об/мин | ||||||||
|
Производительность, л/с. |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
90 |
100 |
120 |
|
Напор, м. |
33,4 |
34,4 |
33,4 |
31,9 |
28,8 |
26,8 |
24,5 |
19,6 |
|
Мощность, кВт. |
12,0 |
16,0 |
21,0 |
26,0 |
30,0 |
31,2 |
32,0 |
33,0 |
|
КПД, %. |
0 |
41,8 |
62,5 |
72,2 |
75,5 |
75,6 |
75,0 |
70,0 |
|
Х 280/42центробежный 1450 об/мин | ||||||||
|
Производительность, л/с. |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
90 |
100 |
120 |
|
Напор, м. |
47,0 |
48,1 |
47,8 |
45,6 |
42,0 |
39,6 |
37,6 |
33,4 |
|
Мощность, кВт. |
21,0 |
27,0 |
33,0 |
40,0 |
46,0 |
49,0 |
52,0 |
57,0 |
|
КПД, %. |
0 |
34,6 |
56,9 |
67,0 |
71,6 |
71,5 |
71,0 |
69,0 |
|
Х 280/72центробежный 1450 об/мин | ||||||||
|
Производительность, л/с. |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
90 |
100 |
120 |
|
Напор, м. |
78,0 |
80 |
81 |
78 |
73 |
69,4 |
65 |
56 |
|
Мощность, кВт. |
30,0 |
50 |
61 |
73 |
83 |
90 |
96 |
106,5 |
|
КПД, %. |
0 |
31,1 |
52,2 |
62,9 |
69,0 |
68,0 |
66,4 |
62,0 |
|
Х 500/25центробежный 960 об/мин | ||||||||
|
Производительность, л/с. |
0 |
50 |
75 |
100 |
125 |
150 |
175 |
200 |
|
Напор, м. |
29,8 |
30,1 |
29,6 |
29,1 |
27,6 |
25,6 |
23,0 |
20,0 |
|
Мощность, кВт. |
23,0 |
28 |
32,5 |
38 |
42,5 |
46 |
49 |
52 |
|
КПД, %. |
0 |
52,6 |
67,0 |
75,0 |
79,9 |
82,0 |
80,5 |
75,6 |
|
Х 500/25центробежный 960 об/мин | ||||||||
|
Производительность, л/с. |
0 |
50 |
75 |
100 |
125 |
150 |
175 |
200 |
|
Напор, м. |
41,0 |
42,4 |
42,3 |
41,6 |
40 |
37,5 |
34 |
30 |
|
Мощность, кВт. |
28,0 |
43 |
51,6 |
59 |
67 |
74 |
81,2 |
88 |
|
КПД, %. |
0 |
48,1 |
60,4 |
69,2 |
73,3 |
75,0 |
72,0 |
67,0 |
в соответствии с новой классификацией: