Стационарные машины
.pdf
а)
б)
Рис. 4.5. Характеристические кривые насосов ЦНС 105-98…490 ( а),
ЦНС 60-98…330 ( б)
78
а)
б)
Рис. 4.6. Характеристические кривые насосов ЦНСК 180-85…425 ( а)
и ЦНС 180-85…680 ( б)
79
Рис. 4.7. Характеристические кривые насоса ЦНС 180-150…900
80
а)
б)
Рис. 4.8. Характеристические кривые насосов ЦНС 300-120…600 ( а)
и ЦНСК 300-120…600 ( б)
81
а)
б)
Рис. 4.9. Характеристические кривые насосов ЦНС 300-100…700 ( а)
и ЦНС 300-125…1300 ( б)
82
а)
ч
б)
Рис. 4.10. Характеристические кривые насосов ЦНСК 500-160…800 ( а)
и ЦНСГ 800-250…1000 ( б)
83
ЗАДАЧИ И ПРИМЕРЫ РАСЧЁТА ВОДООТЛИВНЫХ УСТАНОВОК
Задача 2.1
Определить напор насоса при его подаче Q = 125 м³/ч и к.п.д. тру- бопровода, если геометрическая высота подачи Нг = 420 м; коэффициент гидравлических сопротивлений ξc = 176, диаметр трубопровода d = 150 мм. Построить характеристику трубопровода.
Решение. Сопротивление сети (трубопровода)
R = 1 + ξc , 2gF 2
где g = 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения; F = πd²/4 - площадь по- перечного сечения внешней сети, м2 .
Подставляя заданные значения, получим:
R = |
1 +176 |
|
|
|
|
= 28920 . |
|||
|
|
|
|
|
|
||||
|
π 0,15 |
2 |
|
2 |
|||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 ×9,81 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Напор турбомашины (м) |
|
||||||||
H = H г + RQ 2 , т.е. |
|
||||||||
|
|
|
125 |
2 |
|||||
H = 420 + 28920 |
|
|
|
|
|
= 454,9 м. |
|||
|
|
|
|
||||||
|
|
3600 |
|
||||||
При Нг = 0
H = RQ2 ; p = RQ2 *
К.п.д. трубопровода
ηТ = H г / H , т.е.
ηТ = 420 / 454,9 = 0,92.
Уравнение характеристики трубопровода по формуле :
Н = 420 + 28920Q².
В полученное выражение подставляем значения Q от 0 до 1,25 тре- буемой подачи и получаем соответствующие значения.
* Формула применяется для расчётов вентиляторных установок. Здесь p- давление воз- духа в вентиляционной сети.
84
Задаваемые |
0 |
0,25 Q |
0,5 Q |
0,75 Q |
Q |
1,25 Q |
|
значения |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Q, м3/ч |
0 |
31,25 |
62,5 |
93,75 |
125 |
156,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q, м3/ч |
0 |
0,00868 |
0,01736 |
0,02604 |
0,03472 |
0,04340 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н, м |
420 |
422,2 |
428,7 |
439,6 |
454,9 |
474,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Согласно полученным данным строим характеристику трубопровода
(рис. 2.1).
Рис. 2.1. Характеристика трубопровода (к примеру)
Задача 2.2
Определить рабочий режим насоса, характеристика которого приве- дена на рис. 2.2, если H = 225 м, Q = 150 м/ч и Hг = 205 м. Построить ха- рактеристику трубопровода.
Решение. Сопротивление сети (трубопровода) определяем из формулы
R = |
H − H |
г |
= |
225 − 205 |
= 11520. |
|
|
||||
Q2 |
|
(150 / 3600)2 |
Уравнение характеристики трубопровода принимает вид:
Н = 205 + 11520Q².
Ниже приведены результаты вычислений по этому уравнению.
85
Задаваемые |
0 |
0,25 Q |
0,5 Q |
0,75 Q |
Q |
1,25 Q |
|||
значения |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q, м |
3 |
/ч |
0 |
37,5 |
75 |
112,5 |
150 |
187,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q, м |
3 |
/ч |
0 |
0,0104 |
0,0208 |
0,0312 |
0,0417 |
0,0521 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н, м |
|
|
205 |
206,25 |
210,2 |
216,2 |
225 |
236,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По полученным данным строим характеристику трубопровода в том же масштабе, что и характеристика насоса.
Рис. 2.2. Характеристики насоса и трубопровода (к примеру)
В точке пересечения характеристик получим: Q = 168,75 м³/ч; H = 230,4 м; (Графическое определение H можно проверить, подставив по- лученное значение Q в уравнение Н = 205 + 11520Q²) η =0,57.
Для обеспечения устойчивого режима работы необходимо условие:
Hг / Ho ≤ 0,9 ÷ 0,95 .
В данном случае 205 / 268 = 0,765, что соответствует условию.
Задача 2.3
Определить мощность двигателя вентилятора в рабочем режиме, ес- ли его подача Q = 36,5 м³/с; давление р = 1450 Па; η = 0,72. Вал вентилято- ра непосредственно соединен с валом двигателя, к.п.д. передачи от вала двигателя к валу вентилятора ηп = 1
Решение. Мощность двигателя (кВт) вентилятора
N = |
Q × р |
, N = |
36,5 ×1450 |
= 73,5 кВт. |
|
|
|||
|
1000 ηηп |
1000 × 0,72 |
|
|
86
Вопросы для самопроверки
1.Назовите основное оборудование шахтной водоотливной уста-
новки.
2.Перечислите вспомогательное оборудование шахтной водоотлив- ной установки.
3.Охарактеризуйте схемы рудничного водоотлива.
4.Какие Вы знаете основные способы регулирования основных па- раметров центробежных насосов?
5.Какова работа электропривода насосов главного водоотлива?
6.Назовите основные этапы проектирования водоотливной уста-
новки.
7.Отличие характеристики трубопроводной сети от вентиляционной.
8.Что такое «промышленная зона насоса»?
9.Как определяется рабочий режим насоса?
10.Характеристика трубопровода, ее уравнение и построение.
87