Подбор насоса и определение параметров его работы

 

Для водоснабжения сельскохозяйственных объектов обычно применяют центробежные поверхностные насосы различного типа или погружные электронасосы.

Выбор конкретной марки насоса определяется совокупностью двух основных его параметров: подачи насоса Q_н.с. и полного напора Н_п.

Подача насоса Q_н.с нами рассчитана во втором разделе Q_н.с = 45,8 л/с.

Напор насоса Н_н, необходимый для подъема воды в количестве Q_н.с на заданную высоту определяется по формуле:

 

Н_н ⁼ Н_р + Н_б + (Z_Б – Z_н.c.) + h_WBC + ∑h_{w н.с.-Б},

 

где Н_н - напор насоса, м;

Z_н.c.- геодезическая высота расположения насосной станции на схеме водопроводной сети, м;

h_WBС - общие потери напора во всасывающей трубе, м;

∑h_{w н.с.-Б} - сумма общих потерь напора в напорной линии при движении воды кратчайшим путем от насосной станции до башни, увеличенная на 5-10%, м.

Рис.6. Схема подачи воды насосной станцией

 

Общие потери напора во всасывающей трубе определяются по формуле:

 

- потери напора подлине во всасывающей трубе, м.

 

Коэффициент «2» позволяет учесть местные потери напора во всасывающей трубе, как того требуют исходные данные для расчетно-графической работы.

Примем, что всасывающая труба имеет те же размеры, что и напорная на выходе из насоса. Тогда диаметр всасывающей трубы и соответствующее ему удельное сопротивление можно взять из таблицы 5 для участка н.с-1 и общие потери напора во всасывающей трубе для нашего примера составляют:

 

h_WBC = 2*2,528*14*45,8*10^-3=3,24 м.

 

Сумма общих потерь напора в напорной линии с учетом местных потерь напора в размере 5% от потерь напора по длине для рассматриваемого примера составляет:

∑h_{w н.с.-Б}=1,05*(h_н.с.-1+ h_W1-1 +h_W1-4+h_W4-7+ h_W7-8+ h_WIV-8)=

=1,05*(0,53+2,65+13,06+4,68+0,88+2,01)=25 м.

Следовательно, необходимый в нашем примере напор насоса будет равен:

Н_н= 100+22,12+(16-0)+3,24+25=76,36 м.

Полученные значения Q_HC =45,8 л/с и Н_н= 76,36 м являются основанием для выбора подходящей для нашего примера марки насоса.

 

 

Характеристика насоса Д 250-75(6НДж) при n=2950 об/мин

 

Для определения режима или параметров работы насоса необходимо на характеристику насоса наложить характеристику трубопровода Н_тр, которая представляет собой параболическую зависимость сопротивления трубопровода от расхода воды в сети.

Для построения этой параболы можно (с некоторой погрешностью) воспользоваться только двумя точками «А» и «С». Координатами точки «А» являются расчетные значения Q_lIC = 45,8л/с и Н_и =76,36 м. Точка «С» соответствует характеристике трубопровода при нулевом расходе воды, а значит находится на пересечении координат

Q = 0 и Н = Н_р + Н_г = Н_р + Н_б + (Z_Б – Z_Н.C.).

B нашем примере: Н_р + Н_г + (Z_B- Z_Н.C.) =22,12+10+(16-0)= 48,12 м.

По двум этим точкам построим параболическую характеристику трубопровода Н_тр, при пересечении ее с напором насоса Н получим точку «B», которая называется рабочей точкой насоса.

По положению рабочей точки насоса «В» на рис. 7 определяем фактический режим его работы. В нашем случае они составляют:

 

Q_H._C. =45,8л/с; Н_н = 76,63 м; = 6 м; Р = 59кВт; η = 68 %.

 

Однако коэффициент полезного действия насоса, работающего с прикрытой задвижкой, будет меньше. Его можно определить по формуле:

 

η_д= η(1-h_задв/H_н)

 

η- к.п.д. насоса, определенный по его характеристике;

h_задв - потери напора в задвижке, м;

Н_н - напор насоса, соответствующий рабочей точке

 

η_д = 68*(1-7/79) = 62,25 %.

 

По установленной можно определить допустимую высоту всасывания воды насосом по формуле:

 

Н_вс= -h_Wвс-

 

Н_вс - допустимая по условиям кавитации высота всасывания насоса, м;

- допустимая вакуумметрическая высота всасывания, м;

V_BC - скорость движения воды во входном патрубке насоса, м/с;

g - ускорение свободного падения, g= 9,81 м/с².

Скорость движения воды во входном патрубке вычисляется по формуле:

 

 

- диаметр входного патрубка насоса принимается равным диаметру нагнетательной трубы (в нашем случае 250 мм),

 

;

Список используемой литературы

 

Карпов П.М., Бухвалов Г.С., Володько О.С., Фролов Н.В. «Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по гидравлике»- М:Кинель, 2004, -40с.