- •Содержание
- •Методические рекомендации к решению задач расчетно-графической работы
- •Правила оформления ргр
- •Принятые обозначения
- •Тема 1. Гидростатическое давление и его измерение
- •Указания к решению задач
- •Рисунки 1.7…1.28 к задачам темы 1
- •Тема 2. Силы гидростатического давления на плоские и криволинейные поверхности
- •2.1. Сила давления жидкости на плоские поверхности
- •Указания к решению задач
- •2.2.Cила давления жидкости на криволинейные поверхности
- •Рисунки 2.13…2.37 к задачам темы 2
- •Тема 3. Уравнение бернулли. Гидравлические сопротивления
- •Указания к решению задач
- •Рисунки 3.7…3.18 к задачам темы 3
- •Тема 4. Гидравлический расчет напорных трубопроводов
- •4.1. Расчет простого трубопровода
- •4.2. Расчет сложных трубопроводов
- •4.3. Трубопровод с непрерывной раздачей жидкости по пути
- •Указания к решению задач
- •Рисунки 4.8…4.22 к задачам темы 4
- •Тема 5. Гидравлический удар в трубопроводах
- •Тема 6. Насосная установка и ее характеристика. Работа насоса на сеть
- •Указания к решению задач
- •Рисунки 6.5…6.13 к задачам темы 6
- •Тема 7. Расчет объемного гидропривода
- •Указания к решению задач
- •Рисунки 7.7….7.16 к задачам темы 7
- •Тема 8. Основы сельскохозяйственного водоснабжения
- •Источники водоснабжения
- •Водоприемные сооружения
- •Водонапорное оборудование
- •Напорно-регулирующие сооружения
- •Основные методы и технологические процессы обработки воды
- •Системы подачи и распределения воды
- •Классификация систем водоснабжения
- •Указания к решению задач
- •Приложения
- •Литература
Тема 6. Насосная установка и ее характеристика. Работа насоса на сеть
Характеристиками лопастного насоса называются графические зависимости напора, мощности и КПД насоса от его подачи при постоянной частоте вращения.
В Приложении 14 представлены рабочие характеристики отдельных центробежных консольных насосов общего назначения для воды. Характеристики получены опытным путем по данным испытания насосов на специальных стендах на заводах-изготовителях.
Рисунок 6.1 – Схема насосной установки
|
С целью исключения этой ситуации расчет насосной установки ведут при условии установившегося режима ее работы, когда расход в системе трубопроводов не изменяется со временем, то есть (6.1)
а также развиваемый насосом напор равен потребному напору установки:
(6.2)
где – соответственно подача и напор насоса;
–соответственно расход и потребный напор установки.
Потребный напор в общем случае равен
(6.3) |
где – геометрическая высота подъема, м;
–свободный напор, необходимый в конечном сечении трубопровода, регламентируемый строительными нормами и правилами, м;
–избыточное давление на свободной поверхности напорного резервуара. Чаще всего свободная поверхность напорного резервуара сообщается с атмосферой и тогда третье слагаемое в формуле (6.3) равно нулю;
–суммарные гидравлические потери по длине и местные сопротивления во всасывающем и напорном трубопроводах.
Обозначив в формуле (6.3)
(6.4) |
где - статический напор, м;
, (6.5)
где – суммарное сопротивление трубопроводов установки, зависящее как от геометрии (диаметров, длин), так и гидравлических коэффициентов трения и местных сопротивлений, с2/м5:
(6.6) |
где – длины и диаметры участков сети;
–соответственно коэффициенты трения по длине и местных сопротивлений,
то получим выражение потребного напора сети в форме:
, (6.7)
называемое характеристикой сети, которая в поле координат -Н представляется параболой, при условии турбулентного режима.
Если характеристику сети совместить с главной характеристикой насоса , то получим точку пересечения характеристик (точкаА, рис. 6.2), называемую рабочей точкой насоса, соответствующей единственно возможному режиму его совместной работы с трубопроводом при заданных условиях. Возможны различные характеристики сети: , когда весь напор насоса расходуется на преодоление гидравлических сопротивлений;, при этом пересечение характеристики сети с осью абсцисс дает значениеo – расход жидкости из верхнего резервуара в нижний самотеком. При подача жидкости должна обеспечиваться за счет энергии насоса.
Если параметры рабочей точки не будут соответствовать основным требованиям эксплуатации сети, то есть необходимому расходу и необходимому напору, то следует изменить режим работы установки способами, подробно рассмотренными в учебном пособии «Основы теории и особенности подбора насосов» [7].
Н – напор насоса; Нтр – потребный напор в трубопроводе;
–расход жидкости самотеком; НА, А – параметры рабочей точки А
Рисунок 6.2 – Режимы работы насоса на сети при различном
статическом напоре
Мощность на валу насоса N (Вт) определяют по параметрам рабочей точки:
(6.8) |
где ρ – плотность жидкости, кг/м3;
g – ускорение свободного падения, м/с2;
КПД насоса в рабочей точке.
Мощность приводного двигателя при условии непосредственного соединения его с насосом определяют из выражения:
(6.9)
где k – коэффициент запаса, равный 1,2…1,25 для двигателей мощностью до 50 кВт и k = 1,1…1,15 для мощности более 50 кВт.