Определение режима работы насоса, число оборотов которого = 1450 об/мин. Определение расхода воды через насос, напора насоса, КПД насоса, полезной мощности, затраченной мощности

Министерство образования РФ

Новосибирский Государственный Технический Университет

Факультет  Энергетики                                       

Кафедра    Тепловых электрических станций 

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ

РАБОТА

по «Тепломеханическ. и вспом. оборудование электрических станций»

(наименование      дисциплины)

Руководитель

.

 (фамилия, инициалы)

(подпись)         (дата)

Студент  ЭТз-31у           

(группа)

  Чижов В.В.                     

 (фамилия, инициалы)

Новосибирск 2007

Введение

Насосами называют машины для перемещения жидкостей. Насосы потребляют энергию от привода (например, электродвигателя) и сообщают ее рабочему телу – жидкости. Эта энергия вызывает движение жидкости в трубопроводах, причем характерно, что полный запас энергии жидкости после насоса больше, чем перед ним. Другими словами, насосы предназначены для перемещения жидкостей и сообщения ей энергии.

Задание

Центробежный насос, характеристика которого приведена в таблице № 1 перекачивает воду при температуре  из резервуара 1 в бак 2 (Рис. 1) по трубам с диаметром  и общей длинной . На поверхности воды в баке 2 поддерживается избыточное давление . Высота всасывания , высота нагнетания . При работе насоса кран полностью открыт. Коэффициент гидравлического трения принять равным , коэффициенты местных сопротивлений выбираются из справочников согласно схемы установки. Все исходные данные приведены в соответствующем разделе согласно варианту.

Рис.1. Схема насосной установки

Исходные данные

Таблица №1

Характеристика основного насоса

Q, л/с	0	2	4	6	8	10	12	14	16
H, м	22	22,4	22,6	22,4	21,5	20	18	15	11
η, %	0	37	58	71	75	74	68	56	37
n = 1450 об/мин

Таблица №2

Характеристика вспомогательного насоса

Q, л/с	0	2	4	6	8	10	12	14	16
H, м	33	34	34.5	34	33	31.5	29.5	27.5	25
η, %	0	14	28	40	50	58	64	68	70
n = 2900 об/мин

Таблица №3

Характеристика насосной станции

Характеристика	Размерность	Значение
		2.4
		8
		15
		40
		100
		75
		0.4
		30
	–	0.018
ζ	–	20
	–	1000
		98.1
		0.0078
		4.21
		996
	%	20
ζ	–	5

Задача №1

Определить режим работы насоса. Определить расход воды через насос Q_н, напор насоса H_н, КПД насоса η_н, полезную мощность N_н, затраченную мощность N_з при числе оборотов n.

Построим характеристику насоса по таблице №1 (рис.2).

Для построения характеристики насоса построим равенство:

где:  – плотность воды при температуре t=30°C, ρ=996 кг/м³;

 – ускорение свободного падения, g=9,8 м/с²;

=8.5 – коэффициент гидравлического сопротивления сетки бака 1;

- коэффициент гидравлического сопротивления поворота на всосе, = 8,5;

_кр = 5 - коэффициент гидравлического сопротивления полностью открытого крана.

                                                                                                                                     

Таблица № 4

Q	0	2	4	6	8	10	12	14	16
HСЕТИ	10.4	11.2	13.6	17.6	23.1	30.3	39.0	49.4	61.3

Строим характеристику сети (рис.2).

Рис. 2. Характеристика насоса и сети

По Рис.2 определяем характеристики рабочей точки насоса:

Q_н1= 7,5 л/с;

H_н1= 21,5 м;

η_н1= 74 %.

Найдем полезную мощность насоса:

, кВт

                                     

Найдем затраченную мощность:

, кВт

Задача №2

Как изменить диаметр трубопровода, чтобы КПД насоса был максимальным?

По Рис.2, найдем характеристики насоса, при которых КПД будет максимальным:

η_max= 75,0%;

Q_н2= 8 л/с;

H_н2= 21 м.

Используя уравнение характеристики насоса задачи 1, подставляем в него известные значения расхода и напора насоса и решаем относительно неизвестных диаметров d_н и d_вс:

Находим значения диаметров:

d_н =0,06 м;

Задача №3

Как нужно изменить обороты двигателя, чтобы производительность насоса увеличилась на  = 20%? Определить в этом режиме расход, напор, КПД, полезную и затраченную мощности.

Расход воды на новом режиме составит: