Выбор центробежного насоса - Курсовая работа

В современном народном хозяйстве, в том числе и в системе образования, широко используется большой парк гидравлических машин, работа которых состоит в преобразовании механической энергии привода в механическую энергию жидкости. Среди гидравлических машин особое место занимают лопастные машины, в которых изменение энергии, протекающей жидкости, происходит в результате динамического взаимодействия лопастей рабочего органа (колеса) с обтекающей их жидкостью. Государственный стандарт (ГОСТ 17398-72) определяет насос как гидравлическую машину для создания потока жидкой среды. При работе насоса энергия, получаемая им от приводного двигателя, превращается в потенциальную, кинетическую и, в незначительной мере, в тепловую энергию потока жидкости. С помощью насоса жидкость поднимается на заданную высоту (геометрическую высоту подъема жидкости Нг), преодолевает все гидравлические сопротивления Hw и приходит к потребителю с остаточным напором (hoct).Насос выбирается по заданному расходу (подаче) Q и требуемому напору Нтр, исходя из принятой схемы водоснабжения (рис. Расчетная формула определения требуемого напора запишется в виде м; (1) где - высота противодавления, м; Ро - давление на свободную поверхность воды шахтного колодца, Н/м2; для открытой водонапорной башни и открытого шахтного колодца Рн = Ро = Ратм и, соответственно, высота противодавления равна ? - удельный вес перекачиваемой воды, Н/м3; В общем случае потери напора hпот слагаются из потерь напора по длине hl и местных потерь напора hm hпот = hl hm Потери напора по длине hl определяются по формуле Дарси-Вейсбаха м; (2) а местные потери напора hm - по формуле Вейсбаха м; (3)Для выбора насоса, зададимся следующими числовыми исходными данными из табл. определяем значения диаметров трубопроводов.Уточняем скорость движения воды во всасывающем трубопроводе с dвс = 114 мм и нагнетательном трубопроводе с dн = 102 мм по формуле м/с; (15)Значение коэффициента гидравлического трения ? при движении воды во всасывающем и нагнетательном трубопроводах определяется по эмпирическим формулам в зависимости от численной величины числа Рейнольдса Re (16) где v - средняя скорость потока воды в трубопроводе, м/с; Конкретно для трубопроводов, рассматриваемого примера, выражение (16) запишется в виде: - для всасывающего трубопровода Так как Re > 2320, то режим движения жидкости будет турбулентный и определение коэффициента гидравлического трения (коэффициента Дарси) производим по формуле Блазиуса, которая рекомендуется при 2320 ? Re ? 105 Требуемый напор насоса Нтр, как указывалось выше, определяется по формуле (10)Выбранный центробежный насос должен обеспечить подачу Q = 29 м3/ч (8,1 л/с) и иметь напор Н не менее Нтр, т.е. не менее 21,55 м. 4 - 16 [4], этим условиям удовлетворяет центробежный горизонтальный одноступенчатый консольный насос типа К 45/30 (рис.Напор насоса Н расходуется на преодоление гидравлических сопротивлений в сети трубопроводов, вызванных движением потока воды с расходом Q, и на остаточный напор, с которым выходит вода на конечном пункте из трубопровода, т.е. Гидравлические сопротивления Hw приводят к потерям напора hпот. H = Hw м; (18) т.е. весь напор насоса расходуется на преодоление гидравлических сопротивлений в трубопроводе. Это выражение называется уравнением характеристики трубопровода и по нему строится характеристика трубопровода. Для построения характеристики трубопровода (рис.2) воспользуемся табл.Рабочая точка определяет единственно возможный режим совместной работы насоса с заданным трубопроводом. Она определяет основные рабочие данные (параметры) насоса: подачу Qp, напор Нр, мощность Np и коэффициент полезного действия ?р. При подборе насоса необходимо стремиться к тому, чтобы рабочая точка А располагалась как можно ближе к максимальному значению КПД насоса.

Содержание

Введение

1 Исходные данные курсовой работы на тему «Выбор центробежного насоса»

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

Литература

В современном народном хозяйстве, в том числе и в системе образования, широко используется большой парк гидравлических машин, работа которых состоит в преобразовании механической энергии привода в механическую энергию жидкости.

Среди гидравлических машин особое место занимают лопастные машины, в которых изменение энергии, протекающей жидкости, происходит в результате динамического взаимодействия лопастей рабочего органа (колеса) с обтекающей их жидкостью.

Самой распространенной гидравлической лопастной машиной является центробежный насос.

Государственный стандарт (ГОСТ 17398-72) определяет насос как гидравлическую машину для создания потока жидкой среды. Развитие этого определения приводит к пониманию насоса как гидравлической машины, предназначенной для перемещения жидкости и увеличения ее энергии.

При работе насоса энергия, получаемая им от приводного двигателя, превращается в потенциальную, кинетическую и, в незначительной мере, в тепловую энергию потока жидкости.

С помощью насоса жидкость поднимается на заданную высоту (геометрическую высоту подъема жидкости Нг), преодолевает все гидравлические сопротивления Hw и приходит к потребителю с остаточным напором (hoct).

Центробежные насосы находят широкое распространение в инженерном оборудовании зданий школ, мастерских, теплиц, бассейнов и др. объектов системы образования.

1 Исходные данные курсовой работы на тему "Выбор центробежного насоса"

Для поддержания постоянства уровня воды в водонапорной башне системы А. А. Рожновского (рис. 1), в нее из расположенного рядом шахтного колодца периодически подкачивается вода насосной станцией, оборудованной горизонтальным одноступенчатым центробежным насосом типа «К».

Расход воды из башни составляет Q.

Длина всасывающей линии насоса lвс и нагнетательной линии lн.

Суммарные коэффициенты местных сопротивлений для всасывающего трубопровода ??вс = 8 и для нагнетательного - ??н = 12.

Скорость воды во всасывающем трубопроводе принять vвс = 0,8 м/с, в нагнетательном - vн = 1,0 м/с.

Геометрическая высота подъема воды Нг.

Требуется: произвести выбор марки центробежного насоса;

определить рабочие параметры насоса, работающего на заданную водопроводную сеть;

начертить схему насосной установки.

Числовые исходные данные курсовой работы приведены в табл. 1 [4].

Примечание: трубы для всасывающего и нагнетательного трубопроводов принимать по ГОСТ 10704-75 с внутренним диаметром в мм: 57; 63,5; 76; 89; 102; 108; 114; 130; 146; 159; 180; 219. центробежный насос трубопровод

Рисунок 1 - Схема подъема воды из шахтного колодца насосной установкой и подача ее в водонапорную башню системы А.А. Рожновского: 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 А.А. Рожновского; Ро - давление на свободную поверхность воды шахтного колодца, Н/м2; Рн - давление на свободную поверхность воды башни, Н/м2; Нг - геометрическая высота подъема воды, м.

1. Большаков В. А., Попов В. Н. Гидравлика. Общий курс. - К.: Высшая школа, Головное изд-во, 1989.

Вильнер Я. М., Ковалев Я. Т., Некрасов Б. Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. Под ред. Б.Б. Некрасова. - Минск: Высшая школа, 1985.

Гидравлика, гидромашины и гидроприводы / Т. М. Башта, С. С. Руднев, Б. Б. Некрасов и др. - М: Машиностроение, 1982.

Калекин А. А. Выбор центробежного насоса. - Орел, 2002.

Размещено на .ru