Центробежных насосов с одинаковыми характеристиками
Определение параметров последовательной работы
ЗАДАЧА №7
Два одинаковых центробежных насоса Д200-36, соединённых последовательно, подают воду в напорный резервуар на геометрическую высоту Нг=25 м. Насосы расположены на одной насосной станции. Характеристики приведены на рис. 12. Вода в резервуар подаётся по напорной линии, устроенной из чугунных труб dн=200 мм и длиной lн=1000 м. Потеря напора во всасывающей линии не учитывается ввиду её малости.
Рис. 12. Характеристика последовательной работы
двух одинаковых центробежных насосов Д200-36.
Требуется определить суммарный расход, подаваемый насосами, Q1+2 и развиваемый напор Н1+2, а также параметры Q, H, hн и Nн для каждого насоса при совместной работе и при работе каждого насоса по отдельности в ту же систему.
Решение. Для определения рабочих параметров последовательно соединённых насосов строится суммарная характеристика SQ-H1+2 (рис. 12). Построение этой характеристики производится путём сложения ординат (напоров) характеристик Q-H1,2 при равных подачах. В данном случае – при одинаковых насосах – путём удвоения ординат кривой Q-H1,2 при равных подачах (абсциссах).
На этот же график наносится характеристика общего напорного трубопровода из чугунных труб диаметром dн=200 мм и длиной lн=1000 м при геометрической высоте подъёма Нг=25 м.
Уравнение характеристики трубопровода имеет вид:
Нтр=Нг+1,05АнlнКнQ2=25+1,05·7,399·1000·КнQ2=25+7769КнQ2.
По этому уравнению для разных значений Q, м3/с, определяются соответствующие значения Нтр.
Таблица 12
Данные для построения характеристики трубопровода.
q, л/с | Q, м3/с | uн, м/с | Кн | Нтр, м |
25,00 | ||||
0,01 | 0,31 | 1,3 | 26,01 | |
0,02 | 0,62 | 1,107 | 28,44 | |
0,03 | 0,93 | 1,016 | 32,10 | |
0,04 | 1,24 | 0,959 | 36,92 | |
0,05 | 1,55 | 0,922 | 42,91 | |
0,06 | 1,86 | 0,894 | 50,00 | |
0,07 | 2,17 | 0,873 | 58,23 | |
0,08 | 2,48 | 0,857 | 67,61 |
По полученным значениям Q и Нтр строится характеристика общего напорного трубопровода Q-Hтр. Точка пересечения А суммарной характеристики насосов SQ-H1+2 и характеристики общего напорного трубопровода Q-Hтр является рабочей точкой насосов. Точке А соответствует суммарная подача Q1+2=76 л/с и суммарный напор Н1+2=59 м. Для определения напоров, развиваемых каждым насосом при совместной последовательной работе, из точки А опускается перпендикуляр до пересечения с характеристиками Q-H1,2. По рабочей точке А1,2 определяются эти напоры Н1=Н2=28,5 м, а подача каждого насоса будет равна их суммарной подаче Q1=Q2=Q1+2=76 л/с. По точке 1 определяется КПД каждого насоса при их совместной работе hн1=hн2=0,67.
Так как на графике отсутствует кривая зависимости Nн=f(Q), то мощность каждого насоса определяется по формуле:
Параметры каждого насоса при их раздельной работе определяются по точке А'1,2 и по точке пересечения кривой Q-H1,2 с характеристикой общего напорного трубопровода Q-Hтр. Точке А'1,2 соответствуют: Q'1=Q'2=43 л/с; Н'1=Н'2=38,6 м; h'н1=h'н2=0,67 и мощность
В данном примере совпадение КПД (0,67) для случая совместной работы и отдельной работы каждого насоса произошло случайно.
Таблица 13
Исходные данные по вариантам
Номер варианта | ||||||||||
Пример | ||||||||||
dн, мм | ||||||||||
lн,м | ||||||||||
Нг,м | ||||||||||
Марка насоса | Д200-36 | 1Д200-90 | 1Д200-90 | 1Д250-125 | 1Д800-56 | 1Д1600-90 | 1К65-50-160 | 1К80-50-200М | 1К100-65-200М | 1К100-65-250М |
Номер варианта | ||||||||||
dн, мм | ||||||||||
lн,м | ||||||||||
Нг,м | ||||||||||
Марка насоса | 1К100-80-160 | 1К150-125-315 | 1К150-125-315 | 2Д2000-21 | Д160-112 | Д200-36 | Д320-50 | 1Д630-90 | 1Д630-90а | 1Д630-90б |