15 Работа насосов на сеть

15.61 Вода подается насосом из водоема в приемный резервуар на высоту h. Всасывающая труба снабжена обратным клапаном с сеткой и имеет длину l_вс. Требуется:

1. Подобрать диаметры трубопроводов обоих участков сети водонасосной установки.
2. Выбрать типоразмер центробежного насоса и построить его характеристики H = f₁ (Q) и η = f₂ (Q) по справочным данным (Приложение 14).
3. Графоаналитическим способом установить параметры режимной точки выбранного насоса.
4. Определить мощность на валу насоса по параметрам режимной точки.
5. Определить мощность приводного двигателя.

Местные потери напора в нагнетательном трубопроводе принять равными 10% от потерь на трение. Диаметры труб системы подобрать, руководствуясь Приложениями 8; 9, 10, а также оптимальными значениями скоростей: во всасывающей трубе 0,7…1,1 м/с; в нагнетательном трубопроводе в зависимости от материала труб по данным раздела 4 табл. 4.1. Диаметр всасывающей трубы водонасосной установки, согласно практики их эксплуатации, принять несколько большим по сравнению с диаметром нагнетательного трубопровода или равным ему. Исходные данные к задаче приведены в табл. 105.

Таблица 105

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ПГАТУ

15.62 Вода температурой t = 18°C из водохранилища в оросительную систему подается на высоту Н_г = 15 м по стальному трубопроводу центробежным насосом с объемным расходом Q = 0,04 м³/с. Всасывающий и нагнетательный трубопроводы имеют соответственно: длины l_вс = 150 м, l_н = 240 м и диаметры d_вс = 0,20 м, d_н = 0,15 мм. Местными потерями в нагнетательном трубопроводе пренебречь, во всасывающем трубопроводе местные потери напора принять равными 100% от потерь по длине.

1. Произвести выбор центробежного насоса. Построить рабочие характеристики насоса H = f(Q), η = f(Q).
2. Построить характеристику трубопровода H_тр = f(Q). Определить рабочую точку при работе насоса на сеть.
3. Определить мощность на валу насоса для рабочей точки. К. п.д. насоса для расчета определить по характеристике η = f(Q).
4. Как изменится подаваемый объемный расход при параллельной работе двух одинаковых насосов на общий трубопровод с теми же данными? Начертить схему подключения насосов.

Методические указания.pdf

ВУЗ: РГАЗУ

15.63 Для поддержания постоянного уровня в резервуаре Н_г = 20 м вода из берегового колодца перекачивается центробежным насосом с объемным расходом Q = 0,98×10^—2 м³/с. Всасывающий и нагнетательный трубопроводы имеют соответственно: длины l_вс = 13 м, l_н = 20 м, диаметры d_вс = 0,13 м, d_н = 0,10 м; коэффициенты сопротивления трения λ_вс = 0,025, λ_н = 0,03; суммарные коэффициенты местных сопротивлений ζ_вс = 8; ζ_н = 12.

1. Произвести выбор центробежного насоса. Построить его рабочие характеристики H = f(Q), η = f(Q).
2. Построить характеристику трубопровода H_тр = f(Q) и определить рабочую точку насоса.
3. Определить мощность на валу насоса для рабочей точки насоса. К. п. д. насоса определить по характеристике η = f(Q).
4. Как изменяется напор и мощность насоса, если подачу воды задвижкой увеличить на 15%?

Методические указания.pdf

ВУЗ: РГАЗУ

15.64 Для обогрева ремонтных мастерских используется котельная, в которую из подземного источника вода температурой t = 6°C подается на высоту Н_г = 6,7 м центробежным насосом с объемным расходом Q = 0,5×10^-2 м³/с. Всасывающий и нагнетательный стальные трубопроводы имеют соответственно: диаметры d_вс = 0,06 м, d_н = 0,05 м и длины l_вс = 10 м, l_н = 42 м. Местные потери h_м во всасывающем трубопроводе принять равными 100% от потерь по длине h_l, а местными потерями в нагнетательном трубопроводе пренебречь.

1. Подобрать насос. Построить рабочие характеристики насоса H = f(Q) и η = f(Q) и характеристику трубопровода H_тр = f(Q).
2. Определить напор и подачу насоса по рабочей точке при его работе на трубопровод, найти мощность на валу насоса.
3. Как изменится напор и мощность насоса, если подачу воды увеличить на 10%?

Методические указания.pdf

ВУЗ: РГАЗУ

15.65 Из резервуара A животноводческого помещения сточные воды перекачиваются центробежным насосом по трубопроводу в общий резервуар-накопитель B, где сточные воды проходят биологическую очистку. Перепад горизонтов в резервуарах A и B составляет ΔZ. При условии, что заданы длины и диаметры всасывающей и нагнетательной магистралей, расход сети Q и другие данные требуется:

1. Выбрать типоразмер насосного агрегата и установить режим его работы на сети.
2. Вычислить мощность на валу насоса и приводного двигателя.
3. Начертить схему параллельного подключения второго насоса на общий нагнетательный трубопровод и графическим способом определить, как изменится при этом расход сети. Местными потерями в нагнетательной магистрали пренебречь. Исходные данные к задаче приведены в табл. 97.

Таблица 97

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6.

ВУЗ: ПГАТУ

15.66 Центробежный насос перекачивает воду из поверхностного водоисточника A в закрытый бак B водонапорной башни, поднимая ее при этом на геометрическую высоту H_г. В баке поддерживается постоянный уровень воды и давления на свободной поверхности р_м. По условию задачи заданы длины и диаметры всасывающего и нагнетательного участков сети. Местные потери напора во всасывающей линии принять в размере 100%, а в напорной 10% от потерь на трение. Температура воды в водоисточнике tºC. Требуется:

1. Выбрать типоразмер насосного агрегата, представить его рабочие характеристики и графическим способом определить режим работы насоса на сети.
2. Вычислить мощность на валу насоса и приводного двигателя.
3. Определить потребный напор, расходуемый в сети, при условии уменьшения подачи насоса методом дросселирования на 20%.

Коэффициент кинематической вязкости воды в зависимости от еѐ температуры см. в Приложении 4; относительную шероховатость стенок всасывающей трубы в зависимости от материала см. в Приложении 5.

Исходные данные к задаче приведены в табл. 98.

Таблица 98

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6.

ВУЗ: ПГАТУ

15.67 Центробежный насос перекачивает воду из открытого резервуара А в закрытый цилиндрический резервуар В водонапорной башни на высоту Н_г = 15,6 м. Давление на свободной поверхности в баке р₀ = 0,147 МПа. Трубы всасывания и нагнетания имеют соответственно: диаметры d_вс = 0,20 м, d_н = 0,15 м и длины l_вс = 8 м, l_н = 400 м. Коэффициент гидравлического трения λ = 0,03. Местными потерями в нагнетательном трубопроводе пренебречь. Суммарный коэффициент местных сопротивлений всасывающей линии ζ_вс = 6.

1. Подобрать насос, который обеспечит подачу воды Q = 2,0×10^-2 м³/c. Построить рабочие характеристики насоса H = f(Q) и η = f(Q).
2. Построить характеристику трубопровода H_тр = f(Q). Найти рабочую точку при работе насоса на сеть.
3. Найти потребную мощность насоса для пропуска заданного объемного расхода.
4. Определить подаваемый объемный расход при параллельной работе двух одинаковых насосов на общий трубопровод с теми же данными. Начертить схему подключения насосов.

Методические указания.pdf

ВУЗ: РГАЗУ

15.68 Центробежный насос поднимает воду на высоту H_г по всасывающей и нагнетательной магистралям. Размеры магистралей, в том числе диаметры и длины указаны в таблице исходных данных. Требуется:

1. Определить подачу насоса Q_Н и мощность на валу N при частоте вращения рабочего колеса n = 900 мин^-1.
2. Определить мощность, потребляемую насосом, при уменьшении его подачи на 25% дросселированием задвижкой.
3. Пересчитать главные параметры насоса: подачу, напор и мощность при изменении частоты вращения рабочего колеса с n до n₁ по формулам подобия.

Исходные данные к задаче приведены в табл. 104.

Задачу следует решить методом последовательного приближения, задавшись ориентировочно Q из графика характеристики насоса, приведенной на рис. 6.12,б. Задача считается решенной, если при ориентировочном значении Q, напор насоса Н_н (график) и потребный напор Н_потр сети (расчет) будут равны между собой или расхождение между ними будет не более 10%.

Таблица 104

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ПГАТУ

15.69 Питательный раствор для подкормки растений подается из резервуара A центробежным насосом по нагнетательному трубопроводу в стеллажи гидропонной теплицы Д. С целью перемешивания раствора в резервуаре A нагнетательная магистраль имеет в узловой точке C ответвление, по которому часть раствора Q/4 отводится обратно в резервуар A по трубе CE, длина которой и диаметр указаны на расчетной схеме и табл. исходных данных.

Подача питательного раствора в стеллаж Д составляет 3/4Q. Всасывающая труба имеет длину l_в, диаметр d_в, коэффициент гидравлического трения λ. Требуется:

1. Найти дополнительное сопротивление ζ_КР, которое нужно задействовать на участке CE, чтобы обеспечить распределение Q на участках CД и CE в пропорции, указанной на расчетной схеме.
2. Выбрать типоразмер насосного агрегата для работы на сети, представить его рабочие характеристики и графоаналитическим способом определить режим работы насоса.
3. Вычислить мощность на валу насоса и приводного двигателя.
4. По какой схеме необходимо присоединить второй насос с целью увеличения напора? Начертить схему совместной работы насосов при их работе на один нагнетательный трубопровод.

Местные потери напора во всасывающей линии принять за 100% от потерь по длине. Местные потери напора в нагнетательной магистрали принять равными k % от потерь по длине. Исходные данные к задаче приведены в табл. 99.

Таблица 99

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ПГАТУ

15.70 Центробежный насос, расположенный на уровне с отметкой ∇_B перекачивает воду из открытого резервуара с уровнем ∇_А в закрытый резервуар с уровнем ∇_C и избыточным давлением на свободной поверхности, равном р₀. Требуется:

1. Выбрать типоразмер насосного агрегата для работы водонасосной установки.
2. Графоаналитическим способом установить параметры режимной точки выбранного насоса.
3. Вычислить мощность на валу насоса и приводного двигателя.
4. Как изменится подача, напор и мощность насоса, если частоту вращения рабочего колеса изменить с n до n₁?

При определении потребного напора системы местные потери напора в нагнетательной магистрали не учитывать, а во всасывающей – принять во внимание наличие обратного клапана с сеткой ζ_ОК. Исходные данные к задаче приведены в табл. 101.

Таблица 101

ВУЗ: ПГАТУ