МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
ФИЛИАЛ УФИМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО НЕФТЯНОГО
ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА в г. Октябрьский
Кафедра механики
и технологии машиностроения
Курсовая работа
«Расчёт насосной установки»
Выполнил: ст. гр. МП-01-11 Шагалеев Р. К.
Проверил: доцент Нурутдинов Р.Г.
2004 г.
Содержание
с.
Исходные данные……………………………………………………………………….3
1. Гидравлический расчёт трубопровода……………………………………………..4
2.Построение гидравлических характеристик трубопровода………………………..5
3. Выбор насоса………………………………………………………………………..12
4. Регулирование работы центробежного насоса……………………………………13
5. Определение предельно допустимой высоты всасывания……………………….14
6. Устройство насосной установки…………………………………………………...15
Библиографический список…………………………………………………………...17
Исходные данные
Жидкость |
||
Расчётная производительность |
Q , м /час |
90 |
Вязкость |
, см /с |
0,025 |
Плотность |
, кг/ м |
810 |
Давление насыщенных паров |
P , кПа |
3,44 |
Приёмный трубопровод |
||
Длина |
L , м |
16 |
Геометрическая высота всасывания |
H , м |
+3 |
Суммарный коэффициент местных сопротивлений |
|
4,2 |
Давление в приёмном баке |
P , Па |
10 |
Напорный трубопровод |
||
Длина |
L , м |
3000 |
Геометрическая высота |
H , м |
80 |
Суммарный коэффициент местных сопротивлений |
|
20 |
Давление нагнетания |
P , МПа |
0,18 |
1. Гидравлический расчёт трубопровода.
В практике проектирования насосных установок и насосных станций выбор трубопроводов и подбор насосного оборудования осуществляется просчётом нескольких вариантов при различных диаметрах труб с минимизацией затрат на строительство линейной части трубопровода и стоимости расхода электрической энергии на привод насосных агрегатов.
Для определения диаметров нагнетательного dH и всасывающего dB трубопроводов задаются средним значением скоростей VH, VB движения жидкостей в трубах, т.к. у нас маловязкая жидкость ( ν = 0,08см2/с < 0,1см2/с ) то
VH = 1,5…3,0 м/с
VB = 0,8…1,2 м/с
Рассчитывается внутренний диаметр нагнетательного и всасывающего трубопроводов:
Полученные значения d'H и d'B округляем до ближайших величин диаметров dH и dB по сортаменту труб, выпускаемых промышленностью, согласно ГОСТ 8732–78, таким образом, чтобы скорости перекачки VH и VB оставались в допускаемых пределах.
Выбираем dH = 108мм с толщиной стенки 5мм => d'H = 98мм
dB = 159мм с толщиной стенки 5мм => d'B = 149мм
2.Построение гидравлических характеристик трубопровода.
Для построения характеристики трубопровода, т.е. зависимости потребного напора Нпотр от расхода жидкости Qр, определяется величина приведённой высоты нагнетания ΔΖ' суммарных потерь напора h на трение жидкости о стенки трубопровода hтр потерь напора на местных сопротивлениях hм:
Определяем скорость движения жидкости для 7 режимов расхода жидкости:
и относительный эквивалент шероховатости внутренней поверхности труб:
Определяем число Рейнольдса:
Исходя из числа Рейнольдса определяем коэффициент Дарси λ:
Для ламинарного режима при Re ≤ Reкр =2320 коэффициент Дарси рассчитывается по формуле Стокса:
Для турбулентного режима течения жидкости коэффициент Дарси рассчитывается по эмпирическим и полуэмпирическим формулам:
в зоне гладкого трения Reкр < Re ≤ Re'1= 15/КЭ
в зоне смешанного трения Re'1 < Re ≤ Re'2 = 580/КЭ
–– формула Альтшуля
Потери на трение определяются по формуле Дарси – Вейсбаха:
Потери на местных сопротивлениях вычисляются по формуле:
Суммарные потери напора h определяем по формуле:
Потребный напор определяем сложением суммарных потерь напора h и приведённой высоты нагнетания Ζ:
Таблица 1. Результаты гидравлического расчёта трубопровода.
Q , м /ч |
V, м/с |
Re |
λ |
H , м |
H , м |
h, м |
Z, м |
H, м |
|
0∙Q =0 |
В
Н |
0
0 |
0
0 |
0
0 |
0
0 |
0
0 |
0 |
63,34 |
63,34 |
0,2∙Q =18 |
В
Н |
0,128
0,295 |
7600
11555 |
0,0339
0,0305 |
0,0030
0,5516 |
0,0035
0,0709 |
0,6289 |
63,97 |
|
0,4∙Q =36 |
В
Н |
0,255
0,590 |
15199
23109 |
0,0285
0,0257 |
0,0101
1,8553 |
0,0139
0,2834 |
2,1628 |
65,50 |
|
0,6∙Q =54 |
В
Н |
0,383
0,884 |
22799
34664 |
0,0257
0,0232 |
0,0206
3,7720 |
0,0313
0,6377 |
4,4616 |
67,80 |
|
0,8∙Q =72 |
В
Н |
0,510
1,179 |
30398
46218 |
0,0240
0,0229 |
0,0341
6,6235 |
0,0557
1,1336 |
7,8469 |
71,19 |
|
1,0∙Q =90 |
В
Н |
0,638
1,474 |
37998
57773 |
0,0227
0,0219 |
0,0504
9,9179 |
0,0870
1,7713 |
11,8266 |
75,17 |
|
1,2∙Q =108 |
В
Н |
0,765
1,769 |
45598
69327 |
0,0217
0,0212 |
0,0694
13,8178 |
0,1253
2,5507 |
16,5632 |
79,90 |