15 Работа насосов на сеть

15.71 Вода при температуре t нагнетается насосом из колодца в водонапорную башню по вертикальному трубопроводу переменного сечения. До крана на первом участке диаметр нагнетательного трубопровода d1, после крана на втором участке d2.

Глубина установки насоса в колодце относительно основания башни H0; высота башни H; высота уровня воды в баке h; длина участка трубопровода от насоса до крана h0; его диаметр d1; коэффициент сопротивления крана ζКР отнесен к диаметру d1; показание манометра рМ; подача насоса Qн. Требуется:

  1. Определить диаметр нагнетательного трубопровода на 2-ом участке d2.
  2. Выбрать центробежный насос и построить его характеристики: Hн = f (Qн) и η = f (Q).
  3. Рассчитать характеристику нагнетательного трубопровода Hпотр = f (Q) и построить ее на том же графике, что и характеристику насоса.
  4. Определить параметры режимной точки.
  5. Определить мощность на валу насоса по параметрам режимной точки.
  6. Определить мощность приводного двигателя. Исходные данные к задаче приведены в табл. 96. Задачу решить методом последовательного приближения, задавшись ориентировочно значениями d2 в диапазоне, который указан в табл. 96.Вода при температуре t нагнетается насосом из колодца в водонапорную башню по вертикальному трубопроводу переменного сечения. До крана на первом участке диаметр нагнетательного трубопровода d1, после крана на втором участке d2. Глубина установки насоса в колодце относительно основания башни H0; высота башни H; высота уровня воды в баке h; длина участка трубопровода от насоса до крана h0; его диаметр d1; коэффициент сопротивления крана ζКР отнесен к диаметру d1; показание манометра рМ; подача насоса Qн. Требуется: Определить диаметр нагнетательного трубопровода на 2-ом участке d2. Выбрать центробежный насос и построить его характеристики: Hн = f (Qн) и η = f (Q). Рассчитать характеристику нагнетательного трубопровода Hпотр = f (Q) и построить ее на том же графике, что и характеристику насоса. Определить параметры режимной точки. Определить мощность на валу насоса по параметрам режимной точки. Определить мощность приводного двигателя. Исходные данные к задаче приведены в табл. 96. Задачу решить методом последовательного приближения, задавшись ориентировочно значениями d2 в диапазоне, который указан в табл. 96.

Таблица 96

Исходные

данные

Единицы

измерения

Значения для вариантов
1
Q л/с 6
рм кПа 250
Н0, м м 5
Н м 15
h м 1
h0 м 3
d1 мм 80
ζКР 3
t ºС 15
d2 мм 40…70
Виды труб М1
Скачать файл (оплата в RUB)

ВУЗ: ПГАТУ


15.72 Центробежный насос, с заданной при n=1600 об/мин характеристикой, перекачивает воду по трубопроводу на высоту Нр. 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 Qн; напор насоса Нн; потребляемую мощность насоса Nн;

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

Аналитические характеристики насоса: Нн=15+Q(458-72000Q) при n=1600 об/мин.Центробежный насос, с заданной при n=1600 об/мин характеристикой, перекачивает воду по трубопроводу на высоту Нр. 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 Qн; напор насоса Нн; потребляемую мощность насоса Nн; 2) частоту вращения насоса n1, об/мин, необходимую для увеличения подачи на 50%  и потребляемую при этом мощность. Аналитические характеристики насоса: Нн=15+Q(458-72000Q) при n=1600 об/мин.

Таблица 1 — Исходные данные

Вариант 1
Нр, м L1, м d1, мм Σζ1 λ1
10 10 100 2 0,025

Продолжение таблицы 1

L2, м d2, мм Σζ2 λ2 М, кгс/см2
30 75 12 0,027 0,1

Методические указания.pdf

ВУЗ: ВолгГТУ


15.73 Вариант 71 ПАРАМЕТРЫ УСТАНОВКИ И ЖИДКОСТИ

  1. Q = 20 л/с – расход жидкости.
  2. Физические свойства жидкости:

ρ = 1000 кг/м3, ρ2 = 800 кг/м3 – плотность;

υ = 0,01 см2/c – кинематическая вязкость.

  1. l1 = 12 м; l2 = 8 м; l3 = 7 м; l4 = 6 м; l5 = 7 м; l6 = 150 м; l7 = 50 м; l8 = 6 м; l9 = 290 м; l10 = 8 м; – длины участков, м.
  2. d1 = 159 мм и d2 = 125 мм – диаметры участков, м.
  3. Δ = 0,15 – эквивалентная шероховатость стенок труб, м.
  4. lс = 25 м – длина самотечного трубопровода, м.
  5. Δс = 0,3 м – эквивалентная шероховатость стенок самотечного трубопровода, м.
  6. lЭКВ = 5 м – суммарная эквивалентная длина всех местных сопротивлений самотечного трубопровода, м.
  7. HЗ = 0,8 м – высота между постоянным уровнем жидкости в верхнем резервуаре А и осью насоса, м.
  8. δ = 6 мм – толщина стенок трубопровода, м.
  9. Коэффициенты местных сопротивлений, установленных на линии l:

ξкор = 8 – коробки;

ξкол = 1,2 – колена:

ξзад = 2 – задвижки.

  1. Показания:

Pв = 48 кПа – вакуумметра, кПа;

Pм1 = 390 кПа – манометра, кПа;

Pм2 – манометра, кПа;

Pм3 – манометра, кПа.

μвен = 0,97; dвен = 30 мм; μнас = 0,8; dнас = 35 мм.

Расчет гидравлической циркуляционной установки УГНТУ

Оформление готовой работы


15.74 Для откачки грунтовых вод из колодца используют центробежный насос, производительность которого Q. При работе насоса уровень воды в колодце устанавливается на высоте h1 ниже оси насоса.

Определить диаметр d1 всасывающей трубы и потребляемую насосом мощность при полностью открытой задвижке на нагнетательной трубе.

Длина всасывающей и нагнетательной труб равны l1 и l2, соответственно. Диаметр нагнетательной трубы d2; выходное сечение этой трубы расположено на высоте h2 выше оси насоса; коэффициент гидравлического трения по длине трубопроводов λ = 0,03, коэффициенты местных сопротивлений: всасывающей коробки с обратным клапаном ξк = 5, плавного поворота трубопровода ξо = 0,4. КПД насоса принять равным η = 0,75. Вакуумметрическая высота всасывания при входе воды в насос не должна превышать 7 м.

Для откачки грунтовых вод из колодца используют центробежный насос, производительность которого Q. При работе насоса уровень воды в колодце устанавливается на высоте h1 ниже оси насоса. Определить диаметр d1 всасывающей трубы и потребляемую насосом мощность при полностью открытой задвижке на нагнетательной трубе. Длина всасывающей и нагнетательной труб равны l1 и l2, соответственно. Диаметр нагнетательной трубы d2; выходное сечение этой трубы расположено на высоте h2 выше оси насоса; коэффициент гидравлического трения по длине трубопроводов λ = 0,03, коэффициенты местных сопротивлений: всасывающей коробки с обратным клапаном ξк = 5, плавного поворота трубопровода ξо = 0,4. КПД насоса принять равным η = 0,75. Вакуумметрическая высота всасывания при входе воды в насос не должна превышать 7 м.

Параметр Ед. изм. Вариант
3
Q м³/ч 40
h1 м 5,0
h2 м 0,55
d2 мм 150
l1 м 8,0
l2 м 6,0

15.75 Центробежный насос используется для поднятия воды из колодца. Чему будет равна геометрическая высота всасывания насоса hs, если вакуумметрическая высота рвак/γ. Диаметр всасывающей трубы d, а ее длина l. Производительность насоса Q. Коэффициенты местных сопротивлений принять равными: для сетки с обратным клапаном ξклап = 6,0, для поворота ξзак = 0,20; коэффициент гидравлического трения по длине λ = 0,03.

Центробежный насос используется для поднятия воды из колодца. Чему будет равна геометрическая высота всасывания насоса hs, если вакуумметрическая высота рвак/γ. Диаметр всасывающей трубы d, а ее длина l. Производительность насоса Q. Коэффициенты местных сопротивлений принять равными: для сетки с обратным клапаном ξклап = 6,0, для поворота ξзак = 0,20; коэффициент гидравлического трения по длине λ = 0,03.

Параметр Ед. изм. Вариант
1
d мм 100
l м 13
рвак м вод.ст. 4,5
Q л/с 18

15.76 Условие задачи. Имеется насосная трубопроводная система (рис. 9), в которой насос перекачивает воду с температурой t из некого резервуара на высоту Нг. Трубопроводная сеть состоит из трех участков, включенных последовательно. Участок 1 — всасывающая линия сети, а участки 2 и 3 относятся к нагнетательной линии. Каждый участок имеет индивидуальный диаметр d, длину l и сумму коэффициентов местных сопротивлений ζ. Эквивалентная шероховатость труб Кэ на всех участках одинакова. Основные исходные данные приведены в табл. 1 (вариант выдается преподавателем по предпоследней цифре номера зачетной книжки). Характеристика эффективности (КПД) насоса и его гидравлическая (напорная) характеристики приведены в табл. 2 (вариант выдается преподавателем по последней цифре номера зачетной книжки). Физические параметры воды принять по табл. 3 в зависимости от заданной температуры воды. Барометрическое давление принять равным 101,3 кПа.

Имеется насосная трубопроводная система (рис. 9), в которой насос перекачивает воду с температурой t из некого резервуара на высоту Нг. Трубопроводная сеть состоит из трех участков, включенных последовательно. Участок 1 - всасывающая линия сети, а участки 2 и 3 относятся к нагнетательной линии. Каждый участок имеет индивидуальный диаметр d, длину l и сумму коэффициентов местных сопротивлений ζ. Эквивалентная шероховатость труб Кэ на всех участках одинакова. Основные исходные данные приведены в табл. 1 (вариант выдается преподавателем по предпоследней цифре номера зачетной книжки). Характеристика эффективности (КПД) насоса и его гидравлическая (напорная) характеристики приведены в табл. 2 (вариант выдается преподавателем по последней цифре номера зачетной книжки). Физические параметры воды принять по табл. 3 в зависимости от заданной температуры воды. Барометрическое давление принять равным 101,3 кПа.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Таблица 1. Исходные данные для расчета (варианты 1-30)

Параметр и единица измерения Вариант
1
Температура воды t, ºС 20
Длина участков l, м

участок 1

участок 2

участок 3

 

5

15

10

Диаметры труб на участках d, мм

участок 1

участок 2

участок 3

 

80

50

65

Сумма КМС на участках

участок 1

участок 2

участок 3

 

3

8

5

Эквивалентная шероховатость труб Кэ, мм 2
Перепад отметок Нг, м 9
Скорость вращения рабочего колеса n, об/мин 2000
Коэффициент кавитационной быстроходности С 600

Таблица 2. Характеристики насоса (варианты 1-30)

Расход, л/с КПД, % Напорные характеристики по вариантам, Н, м
0 0 24,0
2 28 24,4
4 46 24,6
6 60 24,4
8 68 23,5
10 67 22,0
12 59 20,0
14 37 17,0
16 9 13,0

Требуется определить:

1) рабочий режим системы (расход и напор насоса);

2) мощность, потребляемую насосом в рабочем режиме;

4) допустимую геометрическую высоту всасывания Нг.вс.доп;

5) новый рабочий режим насоса, если скорость вращения рабочего колеса насоса уменьшится на 20%.

Готовые варианты: 16.

Оформление готовой работы


15.77 Центробежный насос подает воду в бак на высоту h по трубопроводам диаметром dв, dн и длиной lв, lн. Коэффициент гидравлического сопротивления всасывающего трубопровода λв = 0,025, напорного — λн = 0,03.

Определить:

— подачу и мощность на валу насоса;

— мощность насоса при уменьшении подачи на 20% дросселированием задвижкой.

Центробежный насос подает воду в бак на высоту h по трубопроводам диаметром dв, dн и длиной lв, lн. Коэффициент гидравлического сопротивления всасывающего трубопровода λв = 0,025, напорного - λн = 0,03.  Определить:  - подачу и мощность на валу насоса;  - мощность насоса при уменьшении подачи на 20% дросселированием задвижкой.

№ вар. lв, м lн, м dв, мм dн, мм h, м
3 10 60 150 100 4


15.78 Два одинаковых последовательно соединенных насоса 8 НДВ подают воду в напорную башню по стальному трубопроводу диаметром d = 200 мм, общая длина которого l = 2 км.

Определить расход воды и суммарный напор насосов при этом расходе.

Характеристика насоса 8 НДВ при 960 об/м:

Q, л/c 0 40 80 120 160 200
Н, м 36 38 37,5 35 30 22

Два одинаковых последовательно соединенных насоса 8 НДВ подают воду в напорную башню по стальному трубопроводу диаметром d = 200 мм, общая длина которого l = 2 км.  Определить расход воды и суммарный напор насосов при этом расходе.


15.79 Определить предельно возможную длину магистральной линии LМ, если из второго ствола (dH2) необходимо получить струю производительностью g2.

Рукавная система состоит из магистральной линии диаметром dM и трех рабочих линий длинами l1; l2; l3  диаметрами d1; d2; d3 и стволами с диаметрами насадков dН1; dН2; dН3. Стволы подняты относительно разветвления на высоту Z1; Z2; Z3, а разветвление установлено относительно оси насоса пожарного автомобиля АНР-40(130) на высоте Zразв. Рукава системы прорезиненные.Определить предельно возможную длину магистральной линии LМ, если из второго ствола (dH2) необходимо получить струю производительностью g2. Рукавная система состоит из магистральной линии диаметром dM и трех рабочих линий длинами l1; l2; l3  диаметрами d1; d2; d3 и стволами с диаметрами насадков dН1; dН2; dН3. Стволы подняты относительно разветвления на высоту Z1; Z2; Z3, а разветвление установлено относительно оси насоса пожарного автомобиля АНР-40(130) на высоте Zразв. Рукава системы прорезиненные.

Исходные данные к задаче 7

Вариант 00
g2, л/с dM, мм L1, м L2, м L3, м d1, мм d2, мм d3, мм
6,6 66 40 80 60 51 66 51

Продолжение таблицы 1

dН1, мм dН2, мм dН3, мм Z1, м Z2, м Z3, м Zразв, м
13 16 13 3 6 9 2

15.80 Определить количество автонасосов АНР-40-130, необходимое для подачи воды в перекачку, если разность высотных отметок между головным автонасосом и водоисточником Z. Перекачка производится на расстояние L по двум прорезиненным рукавным линиям диаметрами d1 и d2. Головной автонасос, расположенный у места пожара, обеспечивает работу двух стволов с диаметрами насадков dH1 и dH2. Насос работает в режиме α = 0,75.

Рукава системы прорезиненные.Определить количество автонасосов АНР-40-130, необходимое для подачи воды в перекачку, если разность высотных отметок между головным автонасосом и водоисточником Z. Перекачка производится на расстояние L по двум прорезиненным рукавным линиям диаметрами d1 и d2. Головной автонасос, расположенный у места пожара, обеспечивает работу двух стволов с диаметрами насадков dH1 и dH2. Насос работает в режиме α = 0,75. Рукава системы прорезиненные.

Исходные данные к задаче 8

Вариант Z, м L, м d1, мм d2, мм dН1, мм dН2, мм
00 9 1400 66 66 13 16

Примечание: При перекачке из насоса в насос в конце магистральной рукавной линии (на входе во всасывающую полость следующего насоса) необходимо поддерживать остаточный напор не менее 10 м, при перекачке из насоса в цистерну на конце линии следует поддерживать напор не менее 3 м.