2020-06-08
161
На рис.12 приведён пример использования обводной трубы, по которой жидкость перепускается из напорной линии во всасывающую.
Предположим, что обводная труба закрыта. Совместная характеристика установки и насоса даёт рабочую точку А1 с напором НА1 и подачей QА1. Подача соответствует заданному значению, а напор слишком велик. Обводная труба имеет меньший статический напор и ее характеристика проходит ниже характеристики установки. Поэтому при открытии вентиля на обводной трубе подача насоса прежде всего пойдет по обводной трубе из-за меньшего сопротивления. Задача заключается в том, чтобы получить рабочую точку А, в которой напор НнА и подача QнА. Подобраться к точке А можно изменяя характеристики установки и обводной трубы путём дросселирования вентилями, установленными в них.
1. Задаётся характеристика насоса и величина потребного расхода Qн.
2.Откладывается Нст и строится характеристика установки (без обводной трубы)
hуст= Нст+hAD.
3.Строится характеристика обводной трубы h= hCFB.
4. Строится совместная характеристика трубопровода hAD+hCFB (складываются абсциссы). При построении совместной характеристики следует обратить внимание, что на участке 1-2 напора работает только характеристика трубы CFD (это значит, что ее сопротивление на этом участке меньше сопротивления установки и через нее пойдет подача насоса), выше на участке 2-3 работают обе трубы: AD и CFD. Поэтому их совместная характеристика состоит из участка CFB(1-2) и суммы CFB+AD.
5. Находится рабочая точка А: пересечение характеристики hAD+hCFB с характеристикой насоса, находятся значения НА и QА.
6. Проводится линия Нн параллельная оси абсцисс, при пересечении ее с характеристикой hCFB =f(Q) находится т.В, в которой определяется расход перетечки q через обводную линию и расход в линии СD – Q. Qн = q + QА.
Затем процедура повторяется, если значение расхода, попадающего в напорную линию не соответствует заданному, поскольку изменяя прикрытие дросселя, можно изменять и характеристику обводной трубы h= hCFB.
Рис.12. Регулирование подачи с использование обводной линии.
Мощность насоса.
Мощность насоса определяет объем жидкости Q=W/T, который нужно перекачать за время T в резервуар на высоту на высоту нагнетания
Ннг= Нн+Нвс
При потерях в напорном трубопроводе ΣhН, во всасывающем трубопроводе ΣhВС.
Напор насоса
,
Рис.13.
Определение мощности насоса
где Ннг=Нвс+Нн – высота нагнетания, ΣhВС, ΣhН – величина потерь на всасывании и на нагнетании, Ри2/ρg - давление в приёмном резервуаре, Ри1/ρg - давление в питающем резервуаре. Мощность насоса
N=ρg*Hн*Q.
Приложение 1.
Рекомендации фирмы «Грундфос» по номинальным потерям в трубах.
| Размер трубы | Объем воды, л/м | Внутрен- ний диаметр,мм | Расход, м3/с | ||||||||
| 0,1 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 3,0 | 4,0 | 5,0 | 6,0 | |||
| 3/8” | 0,12 | 12,5 | 79 | 1459 | |||||||
| 1/2” | 0,2 | 16 | 24 | 445 | 1563 | ||||||
| 3/4” | 0,37 | 21,6 | 6 | 105 | 369 | 769 | 1269 | ||||
| 1” | 0,58 | 27,2 | 2 | 35 | 122 | 254 | 427 | 892 | 1502 | ||
| 11/4” | 1,01 | 35,9 | 0 | 9 | 32 | 67 | 112 | 234 | 395 | 592 | 824 |
| 11/2” | 1,37 | 41,8 | 0 | 4 | 15 | 32 | 54 | 113 | 190 | 285 | 369 |
| 10*1 | 0,05 | 8,0 | 602 | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 12*1 | 0,08 | 10,0 | 209 | 3499 | - | - | - | - | - | - | - |
| 15*1 | 0,13 | 13,0 | 60 | 1006 | - | - | - | - | - | - | - |
| 18*1 | 0,20 | 16,0 | 22 | 375 | - | - | - | - | - | - | - |
| 22*1 | 0,31 | 20,0 | 8 | 130 | 437 | 890 | 1473 | - | - | - | - |
| 28*1 | 0,49 | 25,0 | 3 | 45 | 151 | 308 | 510 | 1038 | - | - | - |
Приложение 2.
Задачи на тему: Работа насосов на сеть
| №14.1нср | Вариант №____ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Центробежный насос перекачивает жидкость из бака в бак.
Определить: потребный напор и давление в сечении 1-1.
|
Учитывать местные сопротивления: фильтр и вентиль. ρ =1000кг/м3, g=9,81м/с2, λ1=0,014, λ2=0,015, ζф=2, ζв=5, Q=0,15м3/с, ζвых=1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1) Определить статический напор установки Нст. 2.1) Определить к-т ζвс сопротивления всасывающего трубопровода относительно d1. 2.2) Определить к-т ζн сопротивления напорного тр-да отн.d2. 2.3) Определить ζсум суммарный коэффициент относительно d2. 3) Определить к-т установки 4) Определить потребный напор насоса Нн в м. 5) Определить величину давления Р1 в сечении 1-1 всасывающего патрубка в м и в кПа. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
в характеристике 
трубопроводной установки. 0. Записываем уравнение Б, для 0-0 и 2-2
1.1Определение статического напора установки
2.1.К-т сопротивления всасывающего трубопровода относительно d1.
2.2.К-т сопротивления напорного трубопровода относительно d2.
2.3. Суммарный коэффициент сопротивления относительно диаметра d2.
3. Коэффициент k в «характеристике установки» для определения потребного напора
3.1. Ур. Б. через расход (простой трубопровод) для поверхностей 0-0 и 2-2, скоростной напор не учитывается!
4. Напор насоса. Определение рабочей точки. 
5. Давление во всасывающем патрубке. Определение напора и давления в сечении 1-1.
5.1.Ур. Б. для 0-0 и 1-1. z0=0, p0=M,V0=0, z1=h1=1м, V1= Q/f1.
| λ | λ | ζвс | ζв | ζвых | Q | f1 | f2 |
|
|
| м3/с | м2 | м2 | |||
| 0,014 | 0,015 | 2 | 5 | 1 | 0,15 | 0,126 | 0,071 |
| № | Нст | (λ*l1)/d1 | ζd1 | (λ*l2)/d2 | ζd2 | ζсум | |||||||
| м |
|
|
|
|
| ||||||||
| 1 | 1,98 | 0,17 | 2,17 | 0,99 | 6,99 | 7,68 | |||||||
| k | h1 | h2 | Σh | Нн | Р1 | h1 | |||||||
|
|
|
|
| м | кПа |
| |||||||
| 78,4 | 0,16 | 1,61 | 1,76 | 3,74 | 18,26 | 1,86 | |||||||
Полный напор в последней 7-й точке.
Нн=Н6-h6-Нст.
| №14.2нср | Вариант №____ | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Задан Q. Определить напор насоса Нн и давление в сечении 1-1.
|
Учитывать местные потери: фильтр на всасывании ζф=2, вентиль ζв=5, ζвых=1. ρ =1000кг/м3, g=10м/с2, λ=0,015 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1) Определить статический напор установки Нст. 2.1) Определить к-т сопротивления всасывающего трубопровода, отн.d1. 2.2) Определить к-т сопротивления нагнетающего тр-да, отн.d2. 2.3) Определить Суммарный коэффициент относительно d2. 3) Определить коэфф. х-ки установки k. 4) Определить потребный напор насоса Нн в м. 5) Определить величину давления Р1 в сечении 1-1 всасывающего патрубка в м и в кПа. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1. Ур.Б. между 0-0 и 2-2. Определение статического напора установки
2.1. Коэффициент сопротивления всасывающего тр-да
2.2.К-т сопротивления напорного трубопровода
2.3. Суммарный коэффициент сопротивления относительно диаметра d2.
2.3. Определение «характеристики установки»(Ур.Б,). Коэффициент k считаем относительно d2 
2.2.Коэффициент k в «уравнении установки» для определения напора
2.3.Напор насоса: 
3. Давление во всасывающем патрубке. Определение напора и давления в сечении 1-1.
Ур. Б. для 0-0 и 1-1.
Абсолютное р1абс=ратм-р1=100-0,14=99,86кПа
| M | λ | ζф | ζв | ζвых | Q | f1 | f2 |
| кПа |
|
|
| м3/с |
|
| |
| 10 | 0,015 | 2 | 5 | 1 | 0,15 | 0,126 | 0,071 |
| № | Нст | (λ*l1)/d1 | ζвс.d1 | (λ*l2)/d2 | ζн.d2 | ζсум | k | Нн | Р1 | Н1-1 | Нн |
| м | м | кПа | м | ||||||||
| 1 | 3,98 | 0,19 | 2,19 | 1 | 7,00 | 7,69 | 78,5 | 5,75 | -1,37 | -0,14 | 5,75 |
