Определение режима работы насосной установки.

ЗАДАЧА №4

 

Вода подаётся центробежным насосом 4К-90/55 из резервуара в водонапорную башню по схеме, приведённой на рис. 6. Всасывающая линия устроена из стальных труб диаметром dвс=200 мм и длиной lвс=50 м; напорная линия смонтирована из чугунных труб dн=150 мм и lн=600 м. Отметка воды в резервуаре ZРЧВ=20 м, отметка выливного отверстия напорной трубы в водонапорной башне ZВБ=52 м. Характеристика насоса приведена на рис. 7.

 

Рис. 6. Схема системы подачи воды из

резервуара в водонапорную башню.

 

Требуется определить режим работы насосной установки и соответствующие ему подачу q, л/с, напор Н, м, КПД насоса hн, допустимую высоту всасывания , м, и мощность насоса Nн, кВт.

Решение. Рабочий режим насосной установки определяется точкой А – точкой пересечения кривой q-H насоса и характеристики системы трубопроводов q-Hтр. Так как характеристика насоса даётся в графической форме, то для нахождения точки работы насоса (т. А) на графике характеристики насоса строится кривая характеристики трубопровода q-Hтр. По точке А определяются: подача насоса q – проведением через точку А вертикальной линии А-а до пересечения с осью абсцисс q; напор насоса Н – проведением через точку А горизонтальной линии А-в до пересечения с осью ординат Н; КПД насоса hн – проведением вертикальной линии А-с через точку А до пересечения с кривой q-h и из точки пересечения с горизонтальной линией с-d до пересечения с осью ординат h; мощность насоса Nн – проведением через точку А вертикальной линии А-е до пересечения с кривой q-N и из точки е горизонтальной линии e-f до пересечения с осью ординат N, а также допустимая высота всасывания - проведением через точку А вертикальной линии А-и до пересечения с кривой q-и из точки и горизонтальной линии и-к до пересечения с осью ординат .

Характеристика системы трубопроводов q-Hтр представляется уравнением:

Нтр=Нг+(1,1Авс·Квс·lвс+1,05Ан·Кн·lн)Q2=

=(52-20)+(1,1·5,149·50·Квс+1,05·34,09·600·Кн)Q2.

Уравнение характеристики системы трубопроводов окончательно примет вид:

Нтр=32+(283,2Квс+21476,7Кн)Q2.

По этому уравнению для разных значений Q, м3/с, определяются соответствующие значения Нтр.

Рис. 7. Характеристика центробежного насоса 4К-90/55.

 

Таблица 9

Данные для построения характеристики трубопровода.

q, л/с Q, м3/с uвс, м/с Квс uн, м/с Кн Нтр, м
32,00
0,005 0,16 1,268 0,27 1,356 32,74
0,01 0,29 1,17 0,55 1,138 34,48
0,015 0,44 1,097 0,82 1,041 37,10
0,02 0,58 1,061 1,1 0,988 40,61
0,025 0,73 1,033 1,37 0,942 44,83
0,03 0,87 1,014 1,14 0,913 49,91

 

По q и Нтр строится характеристика q-Нтр (см. рис. 7). Точке А – точке работы насосной установки, точке пересечения кривых q-Н насоса и q-Нтр системы трубопроводов – будут соответствовать параметры насоса: подача q=24 л/с; напор Н=45 м; КПД hн=0,72; мощность Nн=15 кВт, =5,6 м.

 

 


Таблица 10

Исходные данные по вариантам

  Номер варианта
  Пример
dвс, мм
lвс, м
dн, мм
lн, м
ZРЧВ, м
ZВБ, м

 

 

Выполнить задачу №4 в следующей последовательности:

1. Построить характеристику трубопровода по исходным данным табл. 9.

2. Предложить марку центробежного насоса для определения его рабочих параметров используя каталоги производителей. Подбор насоса производить таким образом, чтобы рабочая точка А попадала в экономичный диапазон.

3. Представить графические характеристики подобранного центробежного насоса с нанесённой характеристикой трубопровода, выписать искомые значения q, Н, hн, Nн, .