Файл: Содержание Расчет насосной установки 3 Расчет насосной установки.docx

(5.9)
где – допустимый кавитационный запас, м;

– критический кавитационный запас, м.
(5.10)
где – подача насоса, м³/с;

– частота вращения рабочего колеса насоса, об/мин.
Частоту вращения принимаем из ряда синхронных частот вращения асинхронных электродвигателей. Для первоначального расчета принимаем об/мин.

Тогда критический кавитационный запас составит:
м.
Увеличим допустимый кавитационный запас по сравнению с критическим на 25 %. Тогда
м.

7. 
   Определение высоты установки насоса (допустимой высоты всасывания)
   

Допустимую высоту всасывания рассчитываем по формуле:
(5.11)
где – давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости при заданной температуре, Па.
Давление насыщенных паров гексана при 60 °C составляет 77500 Па. Тогда высота установки насоса будет равна:
м.

8. 
   Определение потерь напора на нагнетательной линии
   

Расчет потерь напора производим аналогично расчету потерь напора во всасывающем трубопроводе.

На нагнетательной линии имеются следующие местные сопротивления:

- 1 задвижка;

- 6 отводов под углом 90°;

- выход из трубы.

Сумму коэффициентов местных сопротивлений для нагнетательного трубопровода рассчитываем следующим образом:

---

(5.12)
где – коэффициент местного сопротивления для задвижки;

– коэффициент местного сопротивления для выхода из трубы.
По справочным данным определяем значения коэффициентов местных сопротивлений.

Примем отношение радиуса изгиба трубы к диаметру трубопровода , тогда
.
Для задвижки с диаметром проходного сечения 149 мм .

Для выхода из трубы .

Тогда
.
Потери напора в нагнетательном трубопроводе определяем по формуле:
(5.13)
где – длина нагнетательной линии, м.
Длина нагнетательной линии равна разности общей длины трубопровода и длины всасывающей линии :
м. (5.14)
Тогда потери напора в нагнетательном трубопроводе равны:
м.

9. 
   Расчет потребного напора
   

Потребный напор определяем по формуле:
(5.15)

10. 
    Подбор насоса
    

Исходными данными для подбора насоса являются производительность (подача), соответствующая заданному расходу жидкости и потребный напор. Пользуясь сводным графиком подач и напоров, определяем марку насоса. Для этого на график наносим точку с координатами , . Точка с координатами (12 л/с; 19,95 м) лежит чуть ниже рабочего поля насоса 3К-9 с частотой вращения рабочего колеса об/мин, с диаметром рабочего колеса

---

мм.

11. 
    Построение кривой потребного напора
    

Определяем статический напор по формуле:
м. (5.16)
Определяем потери напора в трубопроводе по формуле:
(5.17)
Так как и , то формула (5.17) приобретает следующий вид:
(5.18)

При этом выражение в скобках в формуле (18) есть величина постоянная, численно равная некоторой переменной :

Определяем значение коэффициента :

Таким образом, потребный напор при разных производительностях насоса может быть определен как:
(5.19)
Данные для построения кривой потребного напора представлены в таблице 14.

Таблица 14 – Данные для построения кривой потребного напора

, м3/с	0	0,004	0,006	0,008	0,010	0,012
, м	18	18,22	18,49	18,87	19,35	19,95

График зависимости потребного напора от расхода жидкости представлен на рисунке 15.


, м


,

---

Рисунок 15 – Кривая потребного напора

12. 
    Построение совместной характеристики сети и главной характеристики насоса, а также характеристики насоса
    

Данные для построения главной характеристики насоса 3К-9 представлены в таблице 15.

Таблица 15 – Данные для построения главной характеристики насоса

, м3/с	0	0,004	0,006	0,008	0,010	0,012
, м	24	25	24,7	23,75	22,4	19,95

Данные для построения характеристики для насоса 3К-6 представлены в таблице 16.

Таблица 16 – Данные для построения характеристики

, м3/с	0	0,004	0,006	0,008	0,010	0,012
, %	0	48	58,5	65	70	72

, м
Все графические построения изображены на рисунке 16.


В

---

, %

,


Рисунок 16 – Характеристика сети и главная характеристика насоса, а также характеристика насоса

На рисунке 3 изображены следующие кривые: 1 – характеристика сети;
2 – главная характеристика насоса; 3 – характеристика насоса .

Точка пересечения главной характеристики насоса и характеристики
сети – рабочая точка . Этой точке соответствует подача л/с. Для обеспечения заданной подачи л/с осуществлять регулирование подачи насоса не требуется.

При этой подаче напор насоса составит м, а коэффициент полезного действия насоса %.

13. 
    Расчет установочной мощности насоса
    

Рассчитываем мощность на валу двигателя по формуле:
кВт (5.20)
Полагая, что для лопастных насосов промежуточная передача между двигателем и насосом отсутствует, а коэффициент полезного действия соединительной муфты можно принять равным , определяем номинальную мощность двигателя, принимая коэффициент полезного действия двигателя :
(5.21)

С учетом возможности пусковых перегрузок при включении насоса в работу установочную мощность двигателя принимаем больше номинальной:
(5.22)
где – коэффициент запаса мощности.
Так как кВт, то принимаем коэффициент запаса мощности

---