1.10.1Побудова характеристики насоса
Дані характеристики насоса, подані у формі таблиці 1.3, можуть бути описані параболічною залежністю у вигляді:
.
Для визначення коефіцієнтів a і b цієї залежності використовують дані таблиці 1.3 (1-го і 2-го, чи 2-го і 3-го режимів), для яких складаємо систему з двох рівнянь з двома невідомими:
Розв’язок цієї системи дає нам вирази для обчислення величини коефіцієнтів a і b:
,
,
які далі використовуємо для побудови характеристики насоса.
Для цього задаємось 14-16 значенням Qi з кроком Q таким чином, щоб величина необхідної подачі насоса Qн, яка рівна витраті рідини в циркуляційній установці, лежала в середині вибраного діапазону зміни Q (наприклад, Q1 0,5Qн, Q15 1,5Qн) і розраховуємо відповідні значення напору насосу:
Дані розрахунків заносять в таблицю 1.4.
Таблиця 1.4 – Розрахункова характеристика насоса марки ____ при n = ____об/хв.1
Qi |
Q1 |
Q2 |
Q3 |
Q4 |
Q5 |
Q6 |
Q7 |
Qн |
Q9 |
|
|
|
|
|
Hi |
H1 |
H2 |
H3 |
H4 |
H5 |
H6 |
H7 |
Hн |
H9 |
|
|
|
|
|
Будуємо розрахункову характеристику насоса на міліметровому папері формату А4. Вона матиме вигляд низхідної параболи з початком в точці з координатами: Q = 0, H = a (Рисунок 1 .10).
Рисунок 1.10 Визначення робочої точки насосної установки
Приклад розрахунку:
Відповідно до величин витрати рідини в циркуляційній установці Qн = 8,69 л/с і необхідного напору на виході з насоса Нн = 40,73 м вибираємо насос марки 3К-6А (2900 об/хв.).
Таблиця 1.5 – Характеристика насоса 3К-6А при n = 2900 об/хв.
Подача Q, л/с |
Напір Н, м |
к.к.д. , % |
7,7 11,1 15,5 |
47 44,5 36,5 |
50 59 56 |
Характеристику насоса будуємо за формулою:
.
Коефіцієнти рівняння визначаємо з системи рівнянь:
Таким чином, рівняння характеристики насоса має вигляд:
.
Розраховуємо за цим рівнянням характеристику насоса. Дані розрахунків заносимо в таблицю 1.6
Таблиця 1.6 – Характеристика насоса 3К-6а при n = 2900 об/хв.
-
Qi, л/с
0
2
4
6
8
8,69
9
11
Нi, м
49,31
49,15
48,68
47,90
46,81
46,36
46,14
44,58
За даними
таблиці 1.6 будуємо графік
(додаток И).
1.10.2Побудова характеристики напірного трубопроводу
Характеристика напірного трубопроводу – це висхідна квадратична парабола з початковими координатами Q = 0, H = 0, якщо Hcт = 0:
H = bQ2,
де
за умови
= const.
За наявності статичного напору (за умовою максимальне Hcт= l3 + l4 + l8) рівняння характеристики трубопроводу дещо змінюється:
.
Якщо const і турбулентний режим, до прикладу, охоплює зону “гідравлічно гладких труб” і зону змішаного тертя, то характеристику трубопроводу записують у такому виді:
,
де = f(Re,
)
і значення
знаходять відповідно до вказівок п.1.3,
а
.
Для побудови цієї залежності задаються низкою значень Qі (i = 1…(12…15)) таким чином, щоб величина витрати рідини в циркуляційній установці, лежала в середині вибраного діапазону зміни Q (наприклад, Q1 0,5Qн, Q15 1,5Qн) і розраховуємо відповідні значення необхідного напору трубопроводу Hi. Результати розрахунків заносять у таблицю 1.8.
Таблиця 1.7 – Розрахунок напірного трубопроводу
Qі |
Q1 |
… |
… |
… |
Q5 |
Q6 |
Q7=Qн |
… |
… |
… |
Q15 |
Hі |
H1 |
… |
… |
… |
H5 |
H6 |
H7=Hнас |
… |
… |
… |
H15 |
За даними таблиці 1.8 будуємо характеристику напірного трубопроводу, накладену на характеристику насоса (див. Рисунок 1 .10).
Приклад розрахунку:
Характеристику трубопроводу будуємо за формулою:
,
де
;
.
Тоді, 
.
Розраховуємо за цим рівнянням характеристику трубопроводу. Дані розрахунків заносимо в таблицю 1.7.
Таблиця 1.8 – Характеристика трубопроводу
-
Qi, л/с
0
2
4
6
8
8,69
9
11
Н, м
18,00
19,20
22,82
28,84
37,26
40,73
42,38
54,42
За даними таблиці 1.9
будуємо графік характеристики трубопроводу
(див. додаток И).