Расчеты и исследования режимов работы элементов насосной установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

Кафедра «Гидравлика и водоснабжение»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по теме

«Расчёты и исследования режимов работы элементов насосной установки»

по дисциплине "Гидравлика"

Москва 2016



1.1 Определение первого режима работы насосной установки

насос установка режим

Для определения первого режима работы вычертим зависимости Н_насоса(Q), N(Q), з(Q) для заданного насоса, в конкретном случае 4К-6

(см. Приложение 1). Далее необходимо построить характеристику трубопровода Н_труб (Q). Она имеет зависимость:

(1)

здесь:

Н_г=35м;

А=311,7- для d=100мм, неновые чугунные трубы;

l=900м - длина трубопровода, принимается согласно задания;

k - поправочный коэффициент, зависит от скорости и определяется по таблице Шевелева или по формуле:

Скорость рассчитывается по формуле:

m=2 - показатель турбулентного режима;

окончательное уравнение имеет вид:

оформим значения в таблицу:



Таблица 1

Q, л/с	v, м/с	k	Нтр,м
0	0	-	35
4	0,51	1,148	39,72
8	1,02	1,025	51,87
12	1,53	0,975	71,1
16	2,04	0,948	97,41
20	2,55	0,930	130,66
24	3,06	0,918	170,97
28	3,57	0,909	218,26
32	4,07	0,903	272,78
36	4,58	0,897	333,94
40	5,09	0,893	402,42

Точка пересечения Н_насоса(Q) и Н_труб (Q), точка А, будет рабочей точкой данной системы насос-трубопровод.

H_A=97,41 м, Q_A=16,00 м, з=57,47%

1.2 Исследование возможных изменений режима работы насосной установки

Изменения в работе наблюдаются за счет установки двух насосов на один трубопровод, двух трубопроводов на один насос или двух насосов на два трубопровода, так же насосы могут быть соединены параллельно или последовательно. Различаться режимы будут за счет смещения характеристик.(см. Приложение2)

·--Точка 1 (один насос работает на два трубопровода):

H=85,94 м

Q=28,82 л/с



з=69,76 %

·--Точка 2(Два параллельно соединенных насоса работают на один трубопровод)

Н=100 м

Q=16,35 л/с

з=40 %

·--Точка 3 (Два параллельно соединенных насоса работают на два трубопровода)

Н=97,41 м

Q=32,00 л/с

з=57,47 %

·--Точка 4 (Два последовательно соединенных насоса работают на один трубопровод)

Н=181,11 м

Q=24,92 л/с

з=67,5 %

·--Точка 5 (Два последовательно соединенных насоса работают на два трубопровода)

Н=133,29 м

Q=40,58 л/с

з=63,01 %

1.3 Анализ способов регулирования работы насоса

Для этого построим параболу подобных режимов H(Q):

здесь:

- определяем по графику на пересечении ППР и характеристики трубопровода.

В приложении 3 представлен график, построенный по следующим рассчитанным точкам.

Таблица 2

Q, л/с	0	4	8	12	16	20	24	28	32
H, м	0	5,58	22,34	50,26	89,36	139,62	201,05	273,65	357,42

На пересечении ППР с Н_насоса(Q) и Н_труб (Q), получаем точки 1 и 2:

Н₁=97,13 м, Н₂=113,09 м, Q₁=16,69 л/с, Q₂=18 л/с.

Рассчитаем частоту вращения n₂:



1.4 Расчет допустимой высоты всасывания

Допустимая высота рассчитывается по формуле:

- допустимая высота всасывания насоса, по графику Приложение 1:

Рассчитываем скорость потока в точке А:

тогда скоростной напор:

- потери напора по длине трубопровода.

Для расчета потребуется поправочный коэффициент:

Примем длину трубопровода со стороны всасывания:

Тогда имеем:

Следовательно, насос сможет работать в таких условиях.

1.5 Определение экономически наиболее выгодного режима работы

отсюда следует, что насос не до конца использует свои возможности и работает в невыгодном режиме.

Рассмотрим 5 комбинаций насосов и трубопроводов:

Точка 1(один насос работает на два трубопровода):

з=81,78%

Точка 2(Два параллельно соединенных насоса работают на один трубопровод)

з=40%

Точка 3(Два параллельно соединенных насоса работают на два трубопровода)

з=57,47%

Точка 4(Два последовательно соединенных насоса работают на один трубопровод)

з=67,5%

Точка 5(Два последовательно соединенных насоса работают на два трубопровода)

з=63,01%

Наиболее выгодным является сочетание одного насоса с двумя трубопроводами.

Размещено на Allbest.ru