Определить геометрическую высоту всасывания центробежного насоса. Большая энциклопедия нефти и газа

Определить геометрическую высоту всасывания центробежного насоса. Большая энциклопедия нефти и газа

ГОСУДАРСТВЕННАЯ
ПРОТИВОПОЖАРНАЯ СЛУЖБА

НОРМЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

ТЕХНИКА ПОЖАРНАЯ.
МОТОПОМПЫ ПОЖАРНЫЕ.
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

НПБ 313-2002

МОСКВА 2003

Разработаны
Федеральным государственным учреждением «Всероссийский ордена «Знак
Почета» научно-исследовательский институт противопожарной обороны»
Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным
ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (ФГУ ВНИИПО МЧС России)
(В.А. Варганов, Г.И. Пунчик, Е.А. Синельникова).

Внесены и подготовлены к утверждению отделом пожарной
техники и вооружения Главного управления Государственной противопожарной службы
Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным
ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (ГУГПС МЧС России) (И.В.
Рыбкин, В.В. Жидовленков).

Утверждены приказом ГУГПС МЧС России от 31 декабря 2002 г. №
61.

Дата введения в действие 1 марта 2003 г.

Вводятся впервые.

МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ
ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ
И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПРОТИВОПОЖАРНАЯ
СЛУЖБА

НОРМЫ
ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

ТЕХНИКА ПОЖАРНАЯ.
МОТОПОМПЫ ПОЖАРНЫЕ.
ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ.
МЕТОДЫ

ИСПЫТАНИЙ

FIRE-FIGHTING EQUIPMENT. FIRE MOTOR PUMPS.
GENERAL TECHNICAL REQUIREMENTS.
TEST METHODS

НПБ

313-2002

Дата введения 01.03.2003 г.

1. ОБЛАСТЬ
ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Настоящие нормы пожарной
безопасности (далее — нормы) распространяются на мотопомпы пожарные, которые
предназначены для подачи воды и водных растворов пенообразователей температурой
до 30 °С с водородным показателем рН от 7 до 10,5, плотностью до 1100 кг/м 3
и массовой концентрацией твердых частиц до 0,5 % при их максимальном размере 3
мм при тушении пожаров.

1.2.
Настоящие нормы устанавливают общие технические требования к мотопомпам
пожарным, методы их испытаний. Нормы могут использоваться при подтверждении
соответствия этих изделий нормативным требованиям в системе сертификации в
области пожарной безопасности.

2. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

2.1.
В настоящих нормах используются следующие термины с соответствующими
определениями.

Мотопомпа пожарная

(далее мотопомпа) — насосный агрегат с двигателем
внутреннего сгорания, укомплектованный пожарно-техническим оборудованием.

Номинальный режим насоса

— режим работы насоса, обеспечивающий
заданные технические показатели: подачу и напор при установленной номинальной
частоте вращения и номинальной геометрической высоте всасывания.

Номинальная подача насоса

Q

ном

. —
подача
насоса при номинальном напоре
Н ном. ,
номинальной геометрической высоте всасывания
h
г.ном.
и
номинальной частоте вращения рабочего колеса насоса
п ном. .

Давление на входе в насос

Р

1


давление
жидкой среды на входе в насос.

Давление на выходе из насоса

Р

2


давление
жидкой среды на выходе из насоса.

Давление насоса

Р н


величина, определяемая зависимостью

Элементы топливной
системы должны сохранять прочность и герметичность при воздействии на них
вибраций, возникающих при работе мотопомпы и во время ее транспортирования.

Топливный бак должен
быть оборудован заливной горловиной с закрывающим устройством, конструкция
которого должна исключать утечку топлива из горловины при допустимых углах
наклона мотопомпы во время работы и при транспортировании.

Топливный бак для
прицепных мотопомп рекомендуется оборудовать указателем уровня топлива.

Топливная система должна
быть оборудована топливным краном и легкосъемным грязеотделительным отстойником
или фильтрующим устройством.

Подтекание смазочных
материалов при хранении мотопомпы, ее транспортировании и эксплуатации не
допускается.

3.19. Переносные
мотопомпы должны устанавливаться на несущей раме, обеспечивающей возможность ее
переноски вручную, транспортировки автотранспортом, автомобильным прицепом и
установки на грунт.

Рукоятки на раме для
перемещения мотопомпы должны быть оборудованы теплоизоляционным материалом.

3.20.
Прицепные мотопомпы должны быть установлены на автомобильные прицепы в
соответствии с существующими на них нормами и правилами оборудования и
транспортирования грузов.

3.22. Усилия на органах управления мотопомпой должны
соответствовать требованиям
ГОСТ 21752

,

ГОСТ 21753

.

3.23. Конструкция мотопомпы должна обеспечивать ее
непрерывную работу в номинальном режиме в течение не менее 2 ч.

3.24. На мотопомпах рекомендуется устанавливать следующие
контрольно-измерительные приборы:

мановакуумметр
во всасывающем патрубке насоса;

манометр
(мановакуумметр) в напорном патрубке насоса;

тахометр;

счетчик
моточасов;

датчик
(индикатор) температуры охлаждающей жидкости (для двигателей с жидкостной
системой охлаждения);

датчик
(индикатор) давления масла в системе смазки (для двигателей с картерной
системой смазки);

индикатор
разрядки акамуляторной батареи;

индикатор
включения системы зажигания.

Класс
точности не менее 2,5.

Допускается
установка дополнительных контрольно-измерительных приборов.

Наличие
манометра (мановакуумметра) в напорном патрубке насоса обязательно.

3.25. Органы управления мотопомпой и
контрольно-измерительные приборы должны располагаться в рабочей зоне оператора.

3.26. Рама, топливный бак, наружные поверхности мотопомпы и
защитный кожух должны иметь защитное лакокрасочное покрытие, стойкое к
атмосферным осадкам, пенообразователю, моторному маслу и бензину.

Основной
цвет окрашиваемых наружных поверхностей — красный.

3.27. В нормативно-технической документации на мотопомпу
должна быть указана категория климатического использования по
.

3.28. Устройства для заливки топлива, охлаждающей жидкости,
смазки, органы и элементы управления, контрольно-измерительные приборы,
функциональное назначение которых требует пояснения, должны быть оборудованы
табличками с разъяснительными надписями или обозначениями рабочих
(регулирующих) положений.

3.29.
На видном месте должна быть прикреплена табличка предприятия-изготовителя,
выполненная по и и содержащая следующую информацию:

наименование
или товарный знак предприятия-изготовителя;

условное
обозначение мотопомпы;

заводской
номер по системе предприятия-изготовителя;

год
выпуска;

номинальную
подачу;

номинальный
напор;

мощность
приводного двигателя.

3.30.
Маркировка табличек, обозначение органов и элементов управления,
контрольно-измерительных приборов должны быть выполнены способом,
обеспечивающем четкость и сохранность надписей в течение всего срока
эксплуатации.

3.31.
На насосе мотопомпы должно быть указано стрелкой на поверхности корпуса или
крышки направление вращения вала.

3.32. В комплект поставки мотопомпы должны входить
комплектующие изделия, предусмотренные технической документацией на мотопомпу,
паспорт, техническое описание, инструкция по эксплуатации или единый документ,
их заменяющий.

Аналогичные
документы на мотопомпы, поставляемые по импорту, должны представляться
поставщиком на русском языке либо вместе с переводом на русский язык,
заверенным изготовителем.

4. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

4.1.
Изготавливаемые предприятиями России мотопомпы должны пройти все стадии и этапы
разработки, предусмотренные , и все виды испытаний. Мотопомпы должны иметь полный комплект
конструкторской документации на серийное производство, оформленной в
соответствии с требованиями ЕСКД, и эксплуатационную документацию.

4.2.
На сертификационные испытания предъявляют образцы, которые выбраны методом
случайного отбора из числа мотопомп, прошедших приемо-сдаточные испытания на
предприятии-изготовителе, в количестве 1 — 3 штук каждого типоразмера и идентифицированы
в соответствии с разделом настоящих норм.

4.3.
Результаты сертификационных испытаний считаются положительными, если значения
всех показателей, полученные при испытаниях предъявленных образцов, полностью
соответствуют требованиям настоящих норм.

4.4.
При получении хотя бы одного отрицательного результата по любому из испытанных
образцов этот результат считается окончательным и распространяется на всю
предъявленную на испытания продукцию.

4.5.
Все средства измерений, контроля, испытательное оборудование (стенды,
устройства), используемые при проведении испытаний, должны иметь действующие
аттестаты, клейма или свидетельства и применяться в условиях, установленных в
эксплуатационной документации на них.

4.6.
Мотопомпы предъявляются на испытания с сопроводительными документами в
соответствии с требованиями п. .

4.7.
Испытания должны проводиться при температуре, входящей в диапазон рабочих
температур эксплуатации мотопомп, который указан в НТД.

4.8. Внешний
осмотр

При
внешнем осмотре проверяют соответствие мотопомп требованиям пп. , , — .

Проверку
проводят визуально и посредством анализа содержания информации.

4.9. Соответствие
мотопомп требованиям пп. , таблицы и
пп.
— ,
— ,
— ,

проверяют посредством анализа технической документации.

4.10. Проверка
массы

Массу мотопомпы
проверяют на соответствие требованиям технической документации взвешиванием с
погрешностью не более ± 1 кг.

4.11. Проверка
габаритных размеров

Габаритные размеры
мотопомпы должны проверяться на соответствие требованиям технической
документации изготовителя с погрешностью не более ± 5 мм.

4.12. Определение показателей
номинального режима

Испытания по проверке
показателей на соответствие пп. , таблицы проводятся по схеме, представленной в
приложении .

При испытаниях на номинальных
частоте вращения, подаче и геометрической высоте всасывания определяют напор
насоса. При этом измеряют и фиксируют:

подачу насоса
Q
н.
;

частоту вращения
п н.
;

давление на входе в
насос
Р
1
;

давление на выходе из
насоса
Р
2
,

геометрическую высоту всасывания
h
г.
;

Р б.
;

температуру воды
T
в
.
.

Напор насоса определяют
по формулам (),
().

Погрешность измерения
подачи насоса, частоты вращения, давления — в соответствии с требованиями ГОСТ 6134.

Геометрическую высоту
всасывания определяют с погрешностью не более ±0,1 м.

Температуру воды
определяют с погрешностью не более ± 0,5 °С.

4.13. Проверка
параметров при работе с наибольшей геометрической высоты всасывания

Проверку показателей на
соответствие пп. , таблицы проводят по схеме, представленной в приложении .

При испытаниях с
наибольшей геометрической высоты всасывания определяют подачу и напор насоса.

подачу
насоса
Q
н.
;

частоту
вращения
п н. ;

давление
на входе в насос
Р
1
;

давление
на выходе из насоса
Р
2
;

h
г.
;

барометрическое
давление воздуха
P
б.
;

температуру
воды
Т в
.
.

4.14. Проверка
времени заполнения насоса с максимальной геометрической высоты всасывания

Проверку
показателей на соответствие пп. , таблицы, п. проводят по схеме,
представленной в приложении .

После
запуска приводного двигателя фиксируют время с момента включения вакуумной
системы до появления устойчивой струи воды из ручного пожарного ствола.

Для
мотопомпы с автоматической вакуумной системой проводят проверку автоматического
повтора забора воды при двукратном принудительном срыве столба воды во
всасывающей линии.

При
этом измеряют и фиксируют:

геометрическую
высоту всасывания
h
г.
;

время
заполнения
t
з.
;

барометрическое
давление воздуха
Р 6. ;

температуру
воды
Т в. .

4.15. Проверка
системы дозирования пенообразователя

Проверка
системы дозирования пенообразователя на соответствие п. проводится по
схеме, представленной в приложении .

Испытания
проводят при каждом регулировочном положении дозирующего устройства на режимах,
установленных в нормативно-технической документации.

Подача
пенообразователя производится из мерной емкости и определяется весовым или
объемным способом.

Концентрация
пенообразователя в водном растворе должна соответствовать значениям, указанным
в НТД. Она определяется по формуле

,(4)

где
Q n
.

расход пенообразователя, л/с;
Q
н.
— подача
насоса, л/с.

Отсутствие
подачи пенообразователя во всасывающую линию при нулевой подаче насоса
контролируется визуально по уровню в мерном баке в течение не менее 3 мин.

подачу
насоса
Q
н.
;

расход
пенообразователя
Q n
.
;

давление
на входе в насос
Р
1
;

давление
на выходе из насоса
Р
2
;

геометрическую
высоту всасывания
h
г
.
.

Расход
пенообразователя определяют с погрешностью не более ± 0,01 л/с.

При
испытаниях допускается использовать вместо пенообразователя воду с последующим
пересчетом концентрации по формуле

,(5)

где
Q
в.


расход воды, л/с;
Q
н.
— подача
насоса, л/с;
К

коэффициент пересчета в зависимости от типа пенообразователя.

4.16. Проверка
герметичности

Проверку
на соответствие требованиям п. проводят при невращающемся рабочем колесе
испытательным статическим давлением
Р
1
исп.
=
(6,0 ±
0,5) кгс/см 2 . После заполнения насоса водой и полного выпуска из
него воздуха должны быть перекрыты все запирающие устройства (вентили, краны,
заглушки). С помощью поршневого или другого насоса давление плавно доводят до
испытательного и поддерживают в течение не менее 5 мин.

При
вращающемся рабочем колесе насоса герметичность проверяют при испытательном
давлении
Р
2
исп
.
= (1,5
Р ном
. ± 0,5)
кгс/см 2 . После заполнения насоса водой путем увеличения давления на
входе и частоты вращения приводного двигателя давление на выходе из насоса
доводят до испытательного и поддерживают в течение не менее 1 мин.

При
проведении испытаний появление течи и каплеобразований через стенки корпуса
насоса и соединения деталей не допускается.

Герметичность
насоса при создании вакуума проверяют после создания в полости насоса
разрежения не менее минус 0,75 кгс/см 2 . После отключения вакуумной системы
и остановки приводного двигателя определяют величину падения вакуума за
установленное время. Величина падения вакуума должна быть не более минус 0,13
кгс/см 2 за 150 с.

4.17. Проверка усилий, прикладываемых к
органам управления

Проверку значений усилий,
прикладываемых к органам
управления, на соответствие требованиям п.
проводят непосредственно на органах управления или с использованием шкивов,
заменяющих маховик (рукоятку) и рычажные элементы управления двигателем.

Измерения
на элементах управления насосом проводят при их открытии (при подаче, равной
нулю, и номинальном напоре) и при закрытии (при номинальных подаче и напоре).

Усилия
измеряют с помощью динамометра класса точности не ниже 2.

4.18. Проверка
уровня звука в рабочей зоне оператора

Уровень
звука в рабочей зоне оператора на соответствие
требованиям п. определяют при работе
мотопомпы на открытой площадке в номинальном режиме при отсутствии атмосферных
осадков.

Прибор
для измерения располагают со стороны органов (пульта) управления на расстоянии
0,8 — 1,0 м и на высоте 1,2 — 1,5 м.

Испытания
проводят по .

4.19. Проверка времени непрерывной работы

Проверку
времени непрерывной работы на соответствие требованиям пп. ,
проводят на предварительно прогретом приводном двигателе при работе в
номинальном режиме по схеме приложения без дозаправки топливного
бака.

При
испытаниях измеряют и фиксируют:

подачу
насоса
Q
н.
;

давление
на входе в насос
Р
1
;

давление
на выходе из насоса
Р
2
;

геометрическую
высоту всасывания
h
г.
;

время
работы мотопомпы
t
, мин.

температуру
окружающего воздуха
Т воз. .

4.20.
Мотопомпу следует считать выдержавшей испытания и удовлетворяющей требованиям
настоящих норм, если значения всех показателей, полученных в результате
испытаний, соответствуют требованиям нормативно-технической документации и
настоящих норм.

5. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

ЕСКД Стадии
разработки.

Система разработки и постановки продукции на производство.
Продукция производственно-технического назначения.

Шрифты для средств измерений и автоматизации. Начертания и
основные размеры.

ГОСТ 6134-87
Насосы динамические. Методы испытаний.

Таблички для машин и приборов. Технические требования.

Таблички прямоугольные для машин и приборов. Размеры.

Степени защиты, обеспечиваемые оболочками.

Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для
различных климатических районов. Категория, условия эксплуатации, хранения,
транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды.

Шумомеры. Общие технические требования и методы испытаний.

ГОСТ
17398-85 Насосы. Термины и определения.

ГОСТ
21752-76 Система «человек — машина». Маховики управления и штурвалы. Общие
эргономические требования.

ГОСТ
21753-76 Система «человек — машина». Рычаги управления. Общие
эргономические требования.

ГОСТ
28352-89 Головки соединительные для пожарного оборудования. Типы, основные
параметры и размеры.

ГОСТ
50588-93 Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические требования и
методы испытаний.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1




(обязательное)

Схема
испытаний мотопомпы:

1 — насос мотопомпы; 2
— приводной двигатель; 3 — всасывающая линия;

4 — напорный вентиль; 5
— устройство для измерения подачи;

6, 7 – мановакуумметры

Дата:
2009-04-04

Объемная подача насоса
Q (м 3 /с) — объем жидкости, подаваемой насосом в единицу времени. Применяются также понятия массовая подача
Q m (кг/с) и весовая подача
G (кг/с).

Подача насоса зависит от геометрических размеров насоса и скорости движения его рабочих органов, а также от гидравлического сопротивления трубопровода, связанного с насосом.

Идеальная подача насоса
Q ИД — это сумма подачи насоса Q и объемных потерь в насосе ΔQy, т. е. утечек через зазоры: Q ИД = Q + ΔQy.

Рабочий объем объемного насоса
q
— разность наибольшего и наименьшего значений объема рабочей камеры за один оборот вала или за двойной ход рабочего органа насоса (вытеснителя).

Давление насоса р
определяется зависимостью

р
=р
н — р
в +ρ·(υ
н 2 — υ
в 2)/2+ρ·g·(z
н — z
в)

где р
н и р
в — соответственно давления на выходе и на входе в насос (давления нагнетания и всасывания); υ
н и υ
в — средние скорости жидкости на выходе и входе в насос; z
н и z
в — высоты центров тяжести сечений на выходе и входе в насос.

Предельное давление насоса
— наибольшее давление на выходе из насоса, на которое рассчитана его конструкция.

Напор насоса
Н
— разность удельных энергий при выходе из насоса и на входе в него, выраженная высотой столба перекачиваемой жидкости. Напор насоса связан с давлением насоса зависимостью Н
=р
/γ. Напор насоса можно определять с помощью подключенных к нему манометра и мановакуумметра по формуле:

Н
=(р
ман /γ) +( р
вак /γ)+h
0 +(υ
н 2 — υ
в 2)/(2·g)

где р
ман и р
вак — соответственно показания манометра и мановакуумметра; h
0 — вертикальное расстояние между точкой подключения мановакуумметра и манометра; υ
н и υ
в — скорости жидкости в местах отбора давлений.

Если давление на входе в насос больше атмосферного, то второй член в формуле отрицательный. Если диаметры всасывающего и нагнетательного патрубков одинаковые (d
в = d
н), то последний член в выражении равен нулю.

Мощность насоса
N
— мощность, потребляемая насосом:

где M
— крутящий момент на валу насоса; ω — частота вращения вала.

Мощность насосного агрегата
— мощность, потребляемая насосным агрегатом или насосом, в конструкцию которого входят узлы двигателя.
Полезная мощность насос
а N n
— мощность, сообщаемая насосом подаваемой жидкости:

N n =Q
·р
=Q·γ·H
=G·H

К.п.д. насоса
η — отношение полезной мощности к мощности насоса:

η=N n
/N

Отношение полезной мощности насоса к мощности насосного агрегата называется к. п. д. насосного агрегата.

Оптимальный режим насоса
— режим работы насоса при наибольшем значении к. п. д. Номинальный режим насоса
— режим работы насоса, обеспечивающий заданные технические показатели. Кавитационный режим насоса
— режим работы насоса в условиях кавитации, вызывающей изменение основных технических показателей.

Кавитационный запас
— превышение полного напора жидкости во всасывающем патрубке насоса над давлением р
н.п насыщенных паров этой жидкости. Кавитационный запас определяется зависимостью:

Δh
кав =р
в /γ +υ
в 2 /(2·g)- р
н.п /γ

где р
в — абсолютное давление жидкости на входе в насос; р
н.п — давление насыщенных паров жидкости.

Допускаемый кавитационный запас
Δh
кав доп — кавитационный запас, обеспечивающий работу насоса без изменения основных технических показателей, связанных с возникновением в насосе явления кавитации.

Геометрическая высота всасывания
— высота расположения центра входного отверстия насоса относительно свободной поверхности жидкости в открытом расходном резервуаре, из которого производится всасывание жидкости насосом.

Вакуумметрическая высота всасывания определяется выражением

H вак =
а — р
в
)/γ

где р
а
— атмосферное давление.

Допускаемая вакуумметрическая высота всасывания
Н
вак доп — вакуумметрическая высота всасывания, при которой обеспечивается работа насоса без изменения основных технических показателей, связанных с возникновением в насосе явления кавитации.

Подпор
— высота расположения свободной поверхности жидкости в открытом резервуаре, из которого производится всасывание, отсчитанная от центра входного отверстия насоса. Для улучшения условий всасывания основного насоса искусственный подпор может быть создан вспомогательным насосом, установленным во всасывающем трубопроводе насосной установки, или повышенным давлением воздуха в расходном резервуаре, из которого производится всасывание жидкости.

Высота самовсасывания
— высота самозаполнения всасывающего трубопровода самовсасывающим насосом (агрегатом).

Источник:
Вильнер Я.М. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам.

Комментарии к этой статье!!

В статье указывается в нескольких формулах некая величина γ. Что это? Не нашёл пояснения… Походу размерность Н/м**3 (ньютон на метр в кубе).

Алексей,
γ — это удельный вес жидкости. Удельный вес γ — вес жидкости в единице объема V: γ=G/V
, где G
— вес жидкости.
Единицы измерения γ
в системе СГС — дин/см 3 , в системе МКГСС — кгс/м 3 , а в системе СИ — Н/м 3 (как вы и написали выше).
Более подробно про удельный вес жидкостей здесь: http://www..php?id=16.
Спасибо за внимание к нашему сайту!

Добавить Ваш комментарий

Московская
государственная академия тонкой
химической технологии

им.
М. В. Ломоносова.

Кафедра
процессов и аппаратов

химической
технологии

Расчет
центробежного насоса

Вариант
8

Выполнила:
студентка группы

Преподаватель:

Москва
2008

Задание.


Центробежный
насос перекачивает этанол при температуре
t
= 20 0 C
из резервуара с давлением р о
= 1,4 ата в резервуар с давлением р 1
= 2,1 ата по трубе длиной l
= 50 м и диаметром d
= 100 мм. Уровни жидкости в сосудах находятся
на расстоянии h г
= 5 м по вертикали. На трубе имеется n k
= 1 колен, n o
= 0 отводов под углом 90 0 ,
n c
= 2 сужений (отношение сечений 2:1), n p
= 1 расширений (отношение сечений 1:2) и
n в = 3
полностью открытых прямоточных вентилей.
Число оборотов насоса в минуту – n
= 590 об/мин.Частная характеристика задана
сопряжением значений напоров Н (м),
расходов ν

(м3/ч) и КПД η н
(%):

30/0/0;
35/15/60; 32/30/62; 25/43/47; 20/57/31

Найти
рабочую точку центробежного насоса, а
также предельную геометрическую высоту
всасывания и мощность.

При
расчете принять, что длина всасывающего
трубопровода составляет 15% от его полной
длины.

Дано:

этанол,
t
= 20 0 С

р о
= 1,4 ата = 137340 Па

р 1
= 2,1 ата = 206010 Па

n
= 590 об/мин = 9,8 об/с

Частная
характеристика:

30/0/0;
36/15/60; 32/30/62; 25/543/47; 20/57/31

Решение


    Определение
    рабочей точки центробежного насоса.

Насос
при работе с заданным трубопроводом
должен развивать напор, равный
сопротивлению этого трубопровода.
Поэтому рабочую точку центробежного
насоса можно определить как точку
пересечения характеристик насоса (Н –
ν
)
и характеристики сети. При этом
центробежный насос обеспечивает
производительность, при которой
сопротивление в трубопроводе равно
напору, создаваемому насосом. Характеристику
сети найдем по формуле:

Для
определения характеристики сети
необходимо знать значения местных
сопротивлений ζ и коэффициент λ г.

Местные
сопротивления найдем по табл.13:

Колено:
ζ = 1,1

Расширение
(отношение сечений 1:2): ζ = 0,25

С

ужение
(отношение сечений 2:1): ζ = 0,25

ВычислениеRe
будем производить по формуле:
, где

Значения
ρ и μ для этанола при t
= 20 0 С
можно найти по табл. 19, откуда

ρ
= 789 кг/м 3
и μ = 1,19·10 -3 Па·с.

Величину
λ г
найдем после вычисления Re
для данных точек.

Так
как режим течения ацетона получился
турбулентным и Re = 10 4 –3,4·10 5 ,
то используем формулу Никуразде для
расчета λ г:

Σnζ
= 5·n к
+ 0,15·n о
+ 0,25·n с
+ 0,25n р
+ 4,1·n в =5·1+0,25·2+0,25·1+4,1·3=18,05

Подставив
все величины в формулу для Н тр,
получим характеристику сети.

Все
вычисленные значения Re,
λ г
и Н тр
сведем в
таблицу:

Н
тр

По
полученной таблице строим график, по
которому определим рабочую точку
центробежного насоса.

По
графику найдем координаты рабочей
точки:

Н
= 20 м; V

= 0,016м 3 /с

Найдем
величины Re
и λ г
в рабочей точке:

λ
г


= 0,0032 + 0,221
Re
-0,237

= 0,0032 + 0,221·135138,9 -0,237
= 0,0166

По
графику можно также найти значение КПД
в рабочей точке:

    Определение
    предельной геометрической высоты
    всасывания центробежного насоса.

При
размещении насосов возникает вопрос о
предельной геометрической высоте
всасывания. При слишком большой h гв
насос не сможет всасывать жидкость. С
увеличением h гв
давление на входе в насос уменьшается
и при некоторой геометрической высоте
понизится до упругости насыщенных паров
p t
перекачиваемой жидкости при ее рабочей
температуре. При р вс <р t жидкость закипит, что плохо скажется на работе насоса. Явление возникновения полостей при вскипании в зоне пониженных давлений получило название кавитации.

С
учетом гидравлических потерь во
всасывающем трубопроводе h пв
и создания скоростного напора w 2 вс /(2g)
реальная предельная геометрическая
высота всасывания насоса равна:

Величину
р t
найдем р t
= 80 мм рт ст = 10664 Па

h кав
рассчитывается по формуле:

Подставив
данные, получим:

    Определение
    мощности центробежного насоса.

Полезная
мощность Nп
при работе насосной установки
рассчитывается по следующей формуле:

Nп
= ρV
gH

Мощность,
потребляемая насосом N
больше полезной мощности вследствие
потерь в самом насосе, которые учитываются
КПД насоса. Формула для расчета мощности.

Cтраница 1

Геометрическая высота всасывания, т.е. расстояние от оси насоса до расчетного уровня жидкости в резервуаре, из которого жидкость поступает в насос, должна быть достаточной для предотвращения кавитации насоса.

Геометрическая высота всасывания для горизонтального центробежного насоса определяется от уровня в водоеме (от минимального уровня при изменениях этого уровня до оси насоса.

Геометрическая высота всасывания уменьшается с повышением как сопротивления всасывающей линии, так и температуры воды, поскольку при этом возрастает давление насыщения рн. При температуре воды выше 70 — 80 требуется работа насоса под заливом.

Схема поршневого насоса простого действия.  

Геометрическая высота всасывания составляет расстояние от уровня воды в источнике до высшей точки внутренней полости цилиндра горизонтального насоса или до верхнего положения поршня вертикального насоса.

Упругость водяного пара в м вод. ст.| Упругость паров бензина, керосина и спирта в кГ / см2.  

Отрицательная геометрическая высота всасывания называется подпором. В этом случае насос находится ниже уровня жидкости в приемном резервуаре.

Геометрическая высота всасывания насоса должна быть тем меньше, чем-больше ръ, / гкл, re, I, Dn и S и чем меньше Z) BC. Диаметр всасывающией линии должен быть тем больше, чем больше Dn, п, I, S.

Геометрическая высота всасывания Агвс при разгрузке судна является переменной величиной, зависящей от положения уровня нефтепродукта в танке. Она возрастает к концу операции.

Геометрическая
высота всасывания насоса – это расстояние
по вертикали от минимального уровня
воды в нижнем бьефе до оси центробежного
насоса. По этой величине устанавливается
высотная посадка насоса. С этой целью
определяется допустимая геометрическая
высота всасывания для 06-87 по формуле:

h в доп =Н в.п доп
– h т.в. ,

Н в.п доп =10-∆h доп

∆h доп =К ∆ h n 2 D 2

h в доп =10-7,48-0,5=2,02м.

Для
06-70 по формуле:

h в доп =Н в.п доп
– h т.в. ,

где,
Н в.п доп
– допустимая приведенная высота
всасывания, м.

Н в.п доп =10-∆h доп

где,
∆h доп
– кавитационный запас;

∆h доп =К ∆ h n 2 D 2

h т.в
– гидравл. потери от трения во всасывающем
трубопроводе, h т.в
=0,5
м.

h в доп =10-10,45-0,5=-0,95м.

Осевой
насос устанавливаем с отрицательной
геометрической высотой всасывания
равной -1 м.

Чтобы
узнать, какой насос более эффективен,
рассчитаем КПД для каждого насоса:

η н.з. =
η н1 ·η э1 =0,79·0,935=0,74=74%

η н.з. =
η н2 ·η э2 =0,85·0,91=0,77=77%

Вывод:
так как КПД насоса 06-87 больше, то для
дальнейших расчетов принимаем насос
06-87.

3 Проектирование здания насосной станции

3.1
Выбор типа здания

Конструкция
здания насосной станции зависит от типа
и производительности насосов, режима
водоисточника и других условий. В данном
случае насосная станция заглубленная.
Здание блочного типа, т. к. строится для
насосов типа О. Высота всасывания
отрицательная. Здание совмещено с
водозаборным сооружением.

3.2
Расчет всасывающих труб

Всасывающие
трубы насосов, устанавливаемые в здании
блочного типа, выполняются всегда в
монолитном бетоне. У насосов типа О
диаметр всасывающего патрубка равен
диаметру рабочего колеса.

Расчет
всасывающих труб сводится к установлению
размеров, указанных на рисунке 3.1, которые
зависят от диаметра всасывающего
патрубка насоса Д в =0,55
м.

Рис.
3.1 Всасывающая труба прямолинейного
очертания

3.3
Расчет внутристанционных напорных
трубопроводов

Внутристанционные
напорные трубопроводы служат для
транспортировки воды от напорного
патрубка насоса к внешним напорным
трубопроводам и для размещения на них
запорной измерительной и другой арматуры.
Диаметр их определяется по формуле: Д
=1,13×,

где
Q р
= 2,5 м 3 /с.

V доп
– допустимая скорость, V доп
= 2,2 м/с.

Д
= 1,13×=1,2
м. Принимаем стандартный Д =1,2 м.

3.4
Компоновка здания насосной станции

Компоновку
насосной станции заглубленного типа
начинается с подземной части, определения
оси установки насоса и подсоединения
к нему всасывающего и напорного
трубопроводов.

1)
намечаем оси стен верхнего строения,
которое опирается на ленточный фундамент.
Толщину стен принимаем равной 0,51м.

2)принимаем
тип конструкции верхнего строения:
бескаркасная.

3)
рассчитываем высоту стен по формуле:

Н нч =h об +h зап +h д +h ст +h кр +
h 1 ;

где
h об
– размер оборудования с учетом фундамента,
на котором оно установлено, h об =1,66м.

h зап
– запас высоты над установленным в
верхнем строении оборудованием,
h зап =0,5м.

h д
– высота оборудования, h д =2,66м.;

h ст
длина
строп, h ст =0,5м.;

h кр
– высота грузоподъемного оборудования,
h кр =2,1м.;

h 1
– запас, который назначается конструктивно
для выхода на стандартную высоту здания.

Считаем
без h 1 .

Н нч =1,5+0,5+2,66+0,5+2,1+0,98=8,4
м.

Принимаем
стандартную высоту надземной части
здания Н нч =8,4
м.

Проектируем
Двухскатную утепленную кровлю, т.к.здание
шириной > 6м.

В
верхнем строении предусматриваем ворота
3×3 м. и окна, суммарная площадь которых
должна быть не менее 12,5% от площади пола.