Построение кривой потребного напора (характеристики сети)

2.3. Построение кривой потребного напора (характеристики сети)

Потребный напор Н_потр – напор в начале трубопровода, обеспечивающий заданный расход жидкости. Зависимость потребного напора от расхода Н_потр=f(V) называется кривой потребного напора, или характеристикой сети. Потребный напор вычисляют по формуле

(9)

гдеН_г – геометрическая высота подъема жидкости, м;

Р_1, Р₂ – давление в резервуарах соответственно напорном и расходном, Па;

 - сумма коэффициентов местных сопротивлений на всем трубопроводе.

Сумма местных сопротивлений

где ξ_об.кл – заборное устройство (обратный клапан с защитной сеткой) ;

ξ_п.п – плавный поворот (отвод);

ξ_зд – задвижка (или вентиль);

ξ_вых – выход из трубы (в аппарат Б).

Первые два слагаемых в (1.9.) не зависят от расхода. Их сумма называется статическим напором Н_ст

 (10)  

В случае турбулентного режима, допуская квадратичный закон сопротивления (λ=const), можно считать постоянной величиной следующие выражение:

(11)  

 м

С учетом предыдущих формул, выражение для потребного напора можно представить как

Для построения кривой потребного напора необходимо задаться несколькими значениями расхода жидкости, причем как меньше заданного расхода, так и большего его, а так же равным заданному.

Таблица 1 Характеристика сети

	V1	V2	V3	V4	V5	V6
V2	0	0.005	0.01	0.015	0.02	0.025
Нпотр	30	30.87	33.498	37.87	43.99	51.86

3. Подбор насоса

Исходными параметрами для подбора насоса являются его производительность, соответствующая заданному расходу жидкости и потребный напор Н_потр . Вычисляют удельную частоту вращения по формуле:

 ,

где n – частота вращения рабочего колеса насоса, об/мин

По удельной частоте вращения n_у определяют тип насоса

13…25 – центробежный тихоходный

Пользуясь сводным графиком [3] подачи и напоров для данного типа насоса, определяем марку насоса. Для этого на график наносят точку с координатами V_зад, Н_потр .

Для расхода V=0,01м³/с и напора Н_потр=33,49, марка насоса 3К9 n=2900 об/мин.

После выбора марки насоса главную характеристику необходимо перенести на график с характеристической сети. На поле того же графика переносят кривую КПД ή = f(V).По полученным параметрам вычисляют мощность на валу насоса [кВт]

 кВт,

гдеN_в – мощность на валу, кВт;

ρ – плотность жидкости, кг/м³;

V – производительность насоса (заданный расход жидкости) м³/с;

Н – напор насоса, м;

ή - КПД насоса.

кВт

Полагая, что для лопастных насосов промежуточная передача между двигателями и насосом отсутствует, а КПД соединительной муфты можно принять равным 0,96, определяют номинальную мощность двигателя

кВт

 кВт

где ή_дв – КПД.

Для предварительной оценки N_дв можно приближенно принять Ƞ_дв=0,8.

С учетом возможности пусковых перегрузок при включении насоса в работу установочную мощность двигателя принимают больше номинальной

кВт,

где - коэффициент запаса мощности.

 кВт

Вывод

1.  В результате расчета был вычислен диаметр трубопровода на всасывающей линии d₁ = 159 x 5.0 мм и на напорной линии d₂ = 108 x 5.0 мм;

2.  была построена характеристическая сеть;

3.  вычислили удельную частоту вращения;

4.  выбрали тип насоса по удельной частоте;

5.  выбрали марку насоса 3К9, число оборотов рабочего n = 2900 об/мин.

Список использованных источников

1.  Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов. – Л.: Химия, 1981. – 560 с.

2.  Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – Москва 2005. – 750 с.

3.  Туркин В.В. Расчет насосной установки. – Ярослав. политехн. ин-т. Ярославль, 1991. – 19 с.