ТОП 10:

Определение коэффициента сопротивления прикрытой задвижки.



При прикрытии задвижки, установленной на напорном трубопроводе после насоса, увеличивается её сопротивление, что приводит к уменьшению подачи насоса. Определим подачу насоса при прикрытой задвижке (Qx), используя для этого формулу мощности насоса.

Nн= 9,81·Q·H/hн (7)

По условию задания с прикрытием задвижки мощность насоса уменьшается на 23%, а напор увеличивается на 18%, КПД снижается до 85% от исходного значения. С учётом этого выражение (7) можно записать следующим образом:

0,77·Nн = (9,81·Q·1,18·H)/0,85·hн

Откуда подача насосной установки при прикрытой задвижке составит:

 

Qx = ( 0,77*Nн*0,85*hн )/ 1,18*H*9,81.

Коэффициенты 0,77 перед мощностью и 1,18 перед напором насоса показывают соответственно снижение мощности насоса на 23% и повышение напора на 18% от исходных значений, принятых за 100%.

Подставив в выражение для Qx вместо Nн зависимость (7), получим:

Qx = ( 0,77·0,85·Q )/1,18 = ( 0,77·0,85·0,9 )/1,18 = 0,499 м3/с.

Расчеты показали, что с прикрытием задвижки подача насосной установки уменьшилась до Qx = 0,499 м3/с.

С уменьшением подачи насоса снижаются скорости потока и гидравлические сопротивления во всасывающей и напорной линиях насосной установки.

Для определения потерь напора в трубопроводах насосной установки при прикрытой задвижке используем выражение для напора насоса (1). Помня о том, что с прикрытием задвижки напор насоса увеличился на 18% от исходного значения, получим:

h’å = 1,18·H - Hг - (V’ву2-V’ну2)/2·g =

=1,18·53,61 - 52 - (0,272 + 0,382)/2·9,81 = 11,22 м,

где V’ву,V’ну – скорости потока в верхнем и нижнем бьефах при прикрытой задвижке, м/с.

Определим эти скорости из условия неразрывности потока.

V’ву = Vву· (Qx/Q) = 0,7· (0,499/0,90) = 0,38 м/с

V’ну = Vну· (Qx/Q) = 0,5· (0,499/0,90) = 0,27 м/с.

Потери напора во всасывающем трубопроводе насосной установки при прикрытой задвижке найдем при помощи закона квадратичного сопротивления.

h’вå = hвå· (Qx/Q)2 = 0,32· (0,499/0,9)2 = 0,098 м.

Потери напора в напорной линии насосной установки hнå при прикрытой задвижке вычислить, непосредственно, используя закон квадратичного сопротивления, нельзя. Так как они изменяются при её прикрытии не столько за счёт изменения расхода в трубопроводе, сколько за счёт изменения коэффициента сопротивления самой задвижки.

Определим потери напора в напорной линии насосной установки:

h’åн = h’å - h’åв = 11,22 - 0,098 = 11,12м.

Представим потери напора в напорном трубопроводе как сумму потерь напора в задвижке (hзад) и потерь напора в оставшейся части напорной линии (hб.зад ).

håн = hзад + hб.зад

Тогда потери в прикрытой задвижке:

h’зад = h’åн - h’б.зад = 11,12 - 0,39 = 10,73 м.

Потери напора в напорной линии без учёта потерь в прикрытой задвижке (h’б.зад) соответствуют закону квадратичного сопротивления:

h’б.зад = hб.зад · (Qx/Q)2 = 1,27· (0,499/0,9)2 = 0,39м,

где hб.зад – потери напора в напорной линии без учёта потерь в полностью открытой задвижке, м.

hб.зад = håн - hзад = 1,28 - 0,0098 = 1,27 м.

где hзад – потери напора в полностью открытой задвижке, м.

hзад = zзад· ( Vн2/2g ) = 0,06· (1,792/2·9,81) = 0,0098 м.

где zзад = 0,06 – коэффициент сопротивления полностью открытой задвижки – см. табл.1.

Коэффициент сопротивления прикрытой задвижки

,

где V’н - скорость потока в прикрытой задвижке, м/с.

 

V’н = Vн· ( Qx/Q ) = 1,79· ( 0,499/0,90 ) = 0,99 м/с

 

Определение показаний прибора № 2 при прикрытой задвижке

Показание прибора №2 определим по выражению (5), подставив значения скоростей потока и потерь напора, соответствующие режиму работы насосной установки при прикрытой задвижке.

h’ман = (Pн-P0)/rg = hн - yн + h’åн + (V’ву2 – V’н2)/2g =

0,3 + 47 + 11,16 + (0,382-0,992)/2·9,81=58,42 м.

Вывод:

Из сравнения показания прибора №2 при прикрытой задвижке с его показанием при полностью открытой задвижке следует, что оно увеличилось.


Пример 2

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО хозяйства

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА

Кафедра «Насосы и насосные станции»

ЗАДАНИЕ

«Определение гидравлических и энергетических параметров насосной установки в различных условиях ее работы»

Студент ____________*****________________ , факультет ____***____, группа №__**__

 

Исходные данные: Таблица 3

Н.У м В.У м hв м dв м dн м D1 м D2 м L1 м L2 м Местные потери Потери по длине hтl, м xзад. Q м3
во всас. линии   hвстм, м в нагн. линии   hнагтм, м
0,6 0,5 0,9 0,7 0,21 0,31 AQ2l 0,06 1,0

Примечания: 1. Коэффициент сопротивления задвижки xзад. и подача насоса Q заданы при полностью открытой задвижке.

2. Местные потери в нагнетательной линии заданы с учетом потерь в задвижке.

3. Материал трубопровода – сталь.

 

Удельные сопротивления А для стальных труб Таблица 4

Диаметр D, м 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30
A (для Q в м3/с) 0,0017 0,003 0,0055 0,011 0,023 0,058 0,19 0,85

Требуется:

1. Определить напор насоса по формуле. H = Hг + hå + ( Vву2 - Vну2 )/2g

2. Определить показания приборов №1 и №2.

3. Определить напор насоса по показаниям приборов H = -hман1 + hман2 + Z+( Vн2-Vв2 )/2g

4. Определить стоимость электроэнергии за 100 суток работы насосной установки при работе 21 час в сутки с учетом удельной стоимости электроэнергии a=6,0 руб./кВт*ч; к.п.д. насоса hн=0,82 и к.п.д. насоса hдв=0,92.

5. Определить коэффициент сопротивления прикрытой задвижки xзад., если с прикрытием ее мощность насоса уменьшается на 20%, а напор увеличивается на 21% от исходных расчетных величин при полностью открытой задвижке; при этом к.п.д. насоса снизится до 85% от исходной величины, а к.п.д. электродвигателя не изменится.

6. Определить показания прибора №2 при прикрытой задвижке.

 

Срок выдачи задания ____________________200___ г.

Срок сдачи задания _____________________200___ г.

Преподаватель_________________________________


 

Схема насосной установки, исходные материалы и справочные данные для расчёта приведены на рис. 5 и в табл. 3, 4

Уровни воды в нижнем и верхнем бьефах выше оси насоса. В этом случае насос имеет отрицательную геометрическую высоту всасывания и положительную геометрическую высоту нагнетания, а насосную установку называют – насосной установкой с отрицательной высотой всасывания.

Геодезическая высота подъёма:

Hг = -hв + hн

Порядок расчета :

 







Последнее изменение этой страницы: 2017-01-19; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 100.26.176.182 (0.007 с.)