15 Работа насосов на сеть

15.1 (Вариант 12) Центробежный насос, с заданной при n=1600 об/мин характеристикой, перекачивает воду по трубопроводу на высоту Н_р. Давление по манометру на уровне задано. Схема насосной установки представлена на рис.1. Графические характеристики насоса показаны на рис.3.2.

Определить:

1) подачу насоса Q_н; напор насоса Н_н; потребляемую мощность насоса N_н;

2) частоту вращения насоса n₁, об/мин, необходимую для увеличения подачи на 50% и потребляемую при этом мощность.

Аналитические характеристики насоса: Н_н=15+Q(458-72000Q) при n=1600 об/мин.

Таблица 1 — Исходные данные

Н_р, м	L₁, м	d₁, мм	Σζ₁	λ₁
10	9	105	2	0,026

Продолжение таблицы 1

L₂, м	d₂, мм	Σζ₂	λ₂	М, кгс/см²
20	55	5	0,015	0,15

Ответ: Q_н=9,7·10-3 м³/с; Н_н=12,62 м, N_н=1201 Вт, n₁=1908об/мин.

Варианты задачи: 13, 6.

Методические указания

Все задачи из: Грига А.Д. Потапова Г.Б. Основы гидравлики и гидропривода 2008

15.2 Центробежный насос, характеристика которого задана (табл.2), подает воду на геометрическую высоту Н_г. Температура подаваемой воды t=20ºC. Трубы всасывания и нагнетания соответственно имеют диаметр d_в и d_н, а длину l_в и l_н. Эквивалентная шероховатость Δ_э=0,06 мм. Избыточное давление в нагнетательном резервуаре в процессе работы насоса остается постоянным и равно р₀.

При построении характеристики насосной установки из местных гидравлических сопротивлений учесть плавные повороты труб с радиусами R=2d, сопротивление задвижки с коэффициентом местного сопротивления ξ_з и вход в резервуар.

Найти рабочую точку при работе насоса на сеть. Определить, как изменяются напор и мощность насоса при уменьшении задвижкой подачи воды на 20%.

Таблица 2

Q, л/c	0,0	0,30	0,50	0,70	0,90
Н, м	12,0	11,7	11,5	11,2	10,8
η, %	0,0	34,0	50,0	60,0	65,0

Конец таблицы 2

Q, л/c	1,10	1,30	1,50	1,70	1,90
Н, м	10,2	9,30	8,10	6,00	1,80
η, %	69,0	70,0	68,0	62,0	51,0

Таблица 4 — Исходные данные

Предпоследняя цифра шифра 1
Н_г, м	l_в, м	l_н, м	d_в, мм	d_н, мм	р₀, кПа	ζ_з
0,0	4,50	10,0	40	20	25,0	0,30

Ответ: Н_а=10,483 м, Q_A=0,98·10^-3 м³/с, η_А=68%, Р_A=148 Вт, Q_B=0,78 л/c, Н_В=10,934 м, η_В=62%, Р_В=135 Вт.

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.

Методические указания.pdf

Все задачи из: Гидравлика гидравлические машины и гидроприводы Под ред. Мацевичюса Ю.Ю. 1989

15.3 Центробежный насос поднимает воду на высоту h, по трубопроводу длиной l и диаметром d. Коэффициент гидравлического трения λ, суммарный коэффициент местных сопротивлений ∑ξ. Определить подачу, напор и мощность, потребляемую насосом.

Таблица 6.3

Вариант	h_г, м	l, м	d, мм	λ	Σζ
0	4	950	150	0,034	10

Ответ: Q = 37 л/c, Н_потр= 42 м, η = 52 %, N = 29,3 кВт.

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf

Все задачи из: Рухленко А.П. Гидравлика и гидравлические машины ТГСХА 2011

15.4 Определить производительность и напор насоса (рабочую точку) при подаче воды в открытый резервуар из колодца на геодезическую высоту H по трубопроводу диаметром d, длиной l с коэффициентом гидравлического трения λ=0,03 и эквивалентной длиной местных сопротивлений l_экв=8 м.

Как изменяется подача и напор насоса, если частота вращения рабочего колеса уменьшится на 10%?

Данные, необходимые для построения характеристики центробежного насоса:

Q	0	0,2Q₀	0,4Q₀	0,6Q₀	0,8Q₀	1,0Q₀
H	1,0H₀	1,05H₀	1,0H₀	0,88H₀	0,65H₀	0,35H₀

Таблица 2

Вариант	Н, м	d, мм	l, м	Q₀, м³/c	H₀, м
2	45	100	25	0,1	150

Ответ: Q=0,243 м³/c, Н_потр=32,0 м, при уменьшении частоты вращения рабочего колеса на 10% потребный напор уменьшается, а производительность увеличивается.

Варианты задачи: 5.

15.5 Определить время заполнения пожарного водоема емкостью W, если заполнение производится из магистральной сети наружного водопровода с давлением р_м по стальной трубе (не сильно прокорродированной) диаметром d, длина трубы l. Область трения жидкости принять автомодельной.Таблица 5 — Исходные данные

Вариант	W, м³	р_м, МПа	d, мм	l, м
8	210	0,16	150	47

Ответ: τ=0,64 ч.

Варианты задачи: 1.

15.6 При испытании центробежного насоса, всасывающий патрубок которого имеет диаметр d₁=90 мм, а напорный d₂=80 мм, получены следующие данные:

Показания манометра на выходе из насоса	р₂=140 кПа
Показания вакуумметра на входе в насос	р₁=40 кПа
Вертикальное расстояние между входным и выходным сечениями насоса	h=8 см
Превышение манометра над выходным сечением насоса	а=14 см
Подача насоса	Q_н=11 л/c
Вращающий момент насоса	М=14 Н·м
Частота вращения насоса	n=1800 об/мин

Определить: напор насоса, потребляемую им мощность и к.п.д. насоса.

Ответ: Н_н=18,501 м, N_н=2,6 кВт, η=76,8%.

15.7 Центробежный насос с заданной при n=1600 об/мин характеристикой перекачивает воду из резервуара с отметкой ∇5 м в резервуар с отметкой ∇12 м по трубопроводам размерами l₁=9 м, d₁=90 мм, Σζ₁=2, λ₁=0,025, l₂=35 м, d₂=80 мм, Σζ₂=13, λ₂=0,027.

Определить:

1) подачу Q_н, напор Н_н насоса и потребляемую им мощность N_дв при n=1600 об/мин;

2) частоту вращения n1 насоса, необходимую для увеличения его подачи на 45%.

Ответ: 1) Н_А=12,6 м, Q_A=9,7 л/c, N=1,7 кВт; 2) n₂=1980 об/мин.

15.8 В насосной установке вода подается на высоту Н_ст=15 м центробежным насосом с заданной характеристикой при высоте всасывания h_вс=2 м. Напорная и всасывающая трубы имеют диаметры d_н=70 мм и d_вс=90 мм.

Суммарный коэффициент сопротивления напорной трубы (без учета задвижки на выходе из насоса) ζ_н=21 и всасывающей трубы ζ_вс=5,5.

Определить наибольшую подачу насоса, допустимую по условиям всасывания им жидкости.

При каком наименьшем значении коэффициента сопротивления задвижки ζ_з будет достигнута эта подача?

Какую мощность будет потреблять насос на этом предельном режиме?

Указание: На характеристике приведена кривая Н^доп_вак допустимой вакуумметрической высоты всасывания. Точка пересечения этой кривой с кривой, выражающей вакуумметрическую высоту V перед насосом в данной установке при различных Q_н определяет искомую наибольшую подачу. Зависимость V=f(Q_н) определяется выражением:

где h_п.вс=ζ_вс(υ²_вс/2g) — сумма потерь напора во всасывающей трубе.

Ответ: Н_потр=24,2 м, ζ_з=1,7, N=6,5 кВт.

15.9 Два последовательно соединенных одинаковых центробежных насоса перекачивают воду при n₁=n₂=1000 об/мин из водохранилища А с отметкой уровня ∇0 в бассейн В с отметкой ∇21 м по трубопроводу, состоящему из двух одинаковых участков длиной l=1 км и диаметром d=250 мм каждый (λ=0,025).

Пренебрегая местными потерями напора, определить подачу насосов и потребляемую каждым из них мощность двигателя.

Определить, как необходимо изменить частоту вращения одного из насосов, чтобы увеличить расход в трубопроводе на 22%. Характеристика насосов задана.

Ответ: Q_A=80,0 л/c, N=33,1 кВт, n₂=1148 об/мин.

15.10 Центробежный насос, подающий воду из бака А в бак В на высоту Н_ст=28 м, снабжен обводной трубой, по которой часть его подачи возвращается на сторону всасывания.

Диаметр всасывающей и напорной труб d=110 мм, их общая приведенная длина L=l₁+l₂=280 м, коэффициент сопротивления трения λ=0,02. Диаметр обводной трубы d0=50 мм, ее суммарный коэффициент сопротивления (вместе с вентилем) ζ=27.

Определить, пользуясь характеристикой насоса при n=2900 об/мин:

1. Подачу в верхний бак, напор насоса и мощность, потребляемую насосом.

2. Какова будет мощность двигателя, если такую же подачу в верхний бак осуществлять при выключенной обводной трубе, прикрыв задвижку на линии нагнетания?

Характеристика насоса при

Q_н, л/c	0	8	12	16	20	24	28	32	36
Н_н, м	52	55	54	52	49	44	38	30	19
η, %	0	50	63	71	75	75	70	58	36

Ответ: 1) Н_А=37,5 м, и Q_A=28 л/c, N=13,2 кВт; 2) N=13,1 кВт.

1 2 3 … 7 »