Определение требуемого напора насоса.

Требуемый напор насоса определяется по формуле

(14)

где H = 26 м – высота подъема жидкости в насосной установке (от насоса);

h_вс = 8 м – высота всасывания насоса;

Р_к = 140000 Па – давление у потребителей;

Р_at = 100924,75 Па – атмосферное давление;

∑h_n = 1,98 м – суммарные потери напора в сети.

По формуле (14)

Выбор типа и марки насоса по расчетному напору и заданной подаче.

По полю характеристик V-H насосов для химических производств. По заданной подаче V = 0,042 м³/с (151,2 м³/ч) к рассчитанному требуемому напору

 

H_тр = 40,04 м выбираем насос СМ-150-125-400а/4.

Его характеристики:

Подача – 200 м³/ч;

Напор – 40 м;

Параметры электродвигателя:

Доп. квит. запас не более – 5 м;

Потребляемая мощность – 25 кВт;

Частота вращения – 24 С^-1 или 1450 об/мин.

 

Построение характеристик насоса и трубопровода. Определение рабочей точки насоса.

По каталогу насосов для химических производств строим рабочие характеристики выбранного насоса – зависимости H = f(V), N = f(V), h = f(V) (рис. 6). Для построения характеристики трубопровода рассмотрим его уравнение (14). Первые два слагаемых уравнения являются величиной постоянной и определяют собой статический напор, тогда

 

H_тр = Н_ст + ∑h_n

    Так как трубопровод эксплуатируется в квадратичной зоне сопротивлений (Re>10⁵), то зависимость потерь напора в трубопроводе от изменений скоростей носит квадратичный характер, т.е.

∑h_n = bV²

    где b – коэффициент пропорциональности, определяемый по координатам т. D, лежащей на этой кривой.

       Для этой точки имеются:

V_D = 0.042 м³/c – (по условию);

H_D = H_тр = 40,04 м;

∑h_n = 1,98 м.

 

Отсюда

    Уравнение кривой сопротивления трубопровода, выражающее собой потребные напоры насоса при подаче различных расходов по заданному трубопроводу

    Задаваясь различными значениями расходов V, рассчитываем соответствующие им значения H_тр = f(V). Результаты расчета сводим в таблицу 2.

Таблица 2 – Характеристики трубопровода.

V		Hст, м	∑hn, м	Hтр = Нст + bV^2
м3/с	м3/ч
1,389*10^-2	50	38,06	0,2166	38,2766
2,778*10^-2	100	38,06	0,8662	38,9262
4,167*10^-2	150	38,06	1,949	40,009
5,556*10^-2	200	38,06	3,465	41,525
6,944*10^-2	250	38,06	5,412	43,472
8,333*10^-2	300	38,06	7,794	45,854
9,722*10^-2	350	38,06	10,609	48,669
10,111*10^-2	400	38,06	11,475	49,535

 

По данным таблицы 2 строим характеристику трубопровода Н_тр = f(V), отложив на оси ординат величину Н_ст = 38,06 м.

Точка пересечения характеристик насоса и трубопровода определяет рабочую точку А. Координаты рабочей точки:

 

V_A = 215 м³/ч = 0,05972 м³/с;

H_A = 42 м;

η_A = 71 %

Мощность, потребляемая насосом при его работе на трубопровод:

 

Т.к. V_A = 215 м³/ч больше заданной подачи V = 151 м³/ч, то необходимо отрегулировать работу насоса на сеть одним из способов: прикрываем задвижки на напорной линии (дросселированнием); уменьшаем частоты вращения вала рабочего колеса насоса; обрезкой рабочего колеса.

Заключение.

В ходе курсовой работы мы успешно выполнили тепловой и гидравлический расчёты. Пользуясь данными полученными в ходе расчетов, - мы подобрали необходимое тепловое оборудование (вертикальный шестиходовой кожухотрубчатый теплообменник типа СМ, насос СМ-150-125-400а/4 и др.). Что в итоге пригодилось нам для выбора нужной конструкции и экономически целесообразного режима эксплуатации теплообменного аппарата для нагревания воды в бойлерной.

 

Список используемой литературы

1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов/Под редакцией чл. – корр. АН СССР П.Г. Романкова. – 10-е издание, переработанное и дополненное –Л.: Химия, 1987. – 576 с.

 

2. Александрова А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: Справочник. Рек. Гос. службой стандартных справочных данных. ГСССД Р – 776 – 98 – М.: Издательство МЭИ. 1999. – 169 с.; ил.

 

3. Лащинский А.А. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры: Справочник /А.А. Лащинский, А.Р. Толчинский; Под ред. Н.Н. Логинова. – 2-е изд., перераб. и доп. – Л.: Машиностроение, 1970. – 753с.

 

4. Насосы и насосные установки пищевых предприятий: Учеб. пособие / А.В. Логинов, М.Н. Слюсарев, А.А. Смирных. – Воронеж: ВГТА, 2001. – 226 с.