I.I. Питательные насосы парового котла

Задача №1.

I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru рис.4

Определить потребляемую мощность привода питательного насоса Nэ производительностью Gб = 320 т/ч, если давление в барабане Pб = 14 МПа, давления на всасывающем и нагнетательного трубопроводов соответственно ΔPвсас = 0,05 МПа, ΔPнагн = 0,2 МПа, давление в даэраторе PД = 0,105 МПа, КПД ηнагн = 0,75, геометрическая отметка даэратора Hвсас = 12 м, геометрическая отметка барабана котла Hнагн = 60 м, плотность жидкости ρ = 935 кг/м3.

Дано:

PД = 0,105 МПа, ΔPвсас = 0,05 МПа, ΔPнагн = 0,2 МПа, Pб = 14 МПа,

Gб = 320 т/ч, Hнагн = 60 м, Hвсас = 12 м, ηнагн = 0,75, ρ = 935 кг/м3

Найти: Nэ - ?

Решение:

1) По нормам проектирования подача должна идти с запасом Kp = 1,1, KG = 1,1

2) Pвсас = PД - ΔPвсас + ρ*g* Hвсас = (0,105 – 0,05)*106 +935*9,8*12 = 0,165 МПа

3) Pнагн = Pб + ΔPнагн + ρ*g* Hнагн = (14+0,2)*106 + 935*9,8*60 = 14,75 МПа

4) ΔP = Pнагн - Pвсас = 14,75 - 0,165 = 14,585 МПа

5) I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

6) I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

7) I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru м3

8) I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru м3

9) I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

Ответ: I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

Задача №2.

Определить мощность насоса, если известны параметры: производительность Qсн = 2500 м3/ч, геометрическая отметка Hсн =160 м, плотность жидкости ρ = 0,975 т/м3 и КПД ηсн = 0,8.

Дано:

Qсн = 2500 м3/ч, Hсн =160 м, ρ = 0,975 т/м3, ηсн = 0,8

Найти: N - ?

Решение:

1) I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

Ответ: N = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

Задача №3.

Какова экономия мощности между дроссельным и частотным регулированиями, если известны параметры: длина трубопровода L = 320 м, его диаметр d = 150 мм, эквивалентная длина Lэкв = 85 м, статический напор Hст = 25 м, коэффициент трения λ = 0,05, производительность и напор насоса соответственно Qp = 74 м3/ч, Hp = 34 м, КПД η = 65%.

Дано:

L = 320 м, d = 150 мм, Lэкв = 85 м, Hст = 25 м, λ = 0,05, Qp = 74 м3/ч, Hp = 34 м, η = 65%

Найти: экономию между дроссельным и частотным регулированиями

I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru рис.5

Решение:

1) Hсети = Hст + ΔH

2) I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

3) I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

4) Hсети = 25 + 22056 * I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

1. Q = 0 м3/ч -> Hсети = 25 м

2. Q = 25 м3/ч -> Hсети = 26 м

3. Q = 75 м3/ч -> Hсети = 34,57 м

4. Q = 100 м3/ч -> Hсети = 42 м

5) По графику смотрим подходящую рабочую точку

Q = 74 м3/ч, H = 34 м, η = 0,65

N = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

6) Дроссельное регулирование при Q = 50 м3

Hд = 38 м, η = 70%

Nд = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

7) Частотное регулирование при Q = 50 м3

Hч = 32 м, η = 70%

Nч = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

8) ΔN = Nд - Nч = 7,4 – 6,2 = 1,2 кВт

Ответ: при частотном регулировании экономится 1,2кВт мощности, чем при дроссельном

Задача №4.

I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru рис.6

Насосная установка состоит из двух одинаковых параллельно соединенных центробежных насосов, которые забирают воду из колодца с отметкой уровня z1=2м и питают по трубопроводу длиной L = 2 км и диаметром d = 150 мм водонапорную башню с отметкой уровня z2=20м. Коэффициент трения λ = 0,02, местные потери составляют 5% от потерь трения. Определить параметры насосной группы (H, Q, η, N) в рабочей точке при работе на одном и на двух насосах.

Дано:

L = 2 км, d = 150 мм, λ = 0,02, ΔPместн = 0,05*ΔPдлина, z1=2м, z2=20м

Q, л/с
H, м
η, %

Табл.1

Найти: H, Q, η, N рабочих точек «1» и «2»

Решение:

I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru рис.7

1) Характеристика сети

Hсети = Hcт +ΔH =18 + 45699,79*Q2

Hcт =z2 – z1= 20 – 2 = 18 м

ΔH = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

2) Подставляем значения в Q и получаем H

Q, л/с
H, м 18,2 18,73 19,7 22,6

Табл.2

3) Определяем рабочую точку «1» по графику

H = 21 м, Q = 7,9 л/с, η = 53%

N1 = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

4) Определяем рабочую точку «2» по графику

H = 38 м, Q = 11,8 л/с, η = 55%

N2= I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

Ответ: рабочая точка 1: H = 21 м, Q = 7,9 л/с, η = 53%, N1 I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru рабочая точка 2: H = 38 м, Q 11,8 л/с, η= 55%, N2 I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

II. Вентиляторы

Задача №1.

I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru рис.8

Определить полное давление, создаваемое вентилятором при производительности Q = 4,2 м3/с, работающим со всасывающей трубой длиной l1 = 15 м, диаметром d1 = 600 мм и нагнетательной трубой длиной l2 = 40 м, диаметром d2 = 500 мм, оканчивающейся диффузором с d3 = 0,7 м. Построить профиль изменения давления по длине воздуховода, принимая потери в диффузоре ΔPд = 100 Па при плотности воздуха ρ = 1,2 кг/м3, λ = 0,015.

Дано:

Q = 4,2 м3/с, l1 = 15 м, d1 = 600 мм, l2 = 40 м, d2 = 500 мм, d3 = 0,7 м, ΔPд = 100 Па, ρ = 1,2 кг/м

Найти: P - ?

Решение:

1) P = ΔP + Pдинвых = 479,4 + 71,3 = 550,7 Па

2) I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

Сd3 = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

3) ΔP = ΔPмест + ΔPдлин , так как газы, то ΔPмест = 0

4) ΔP = ΔP1 + ΔP2 + ΔPд = 49,7 + 329,7 + 100 = 479,4 Па

ΔP1 = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

ΔP2 = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

Ответ: P = 550,7 Па

Задача №2.

I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru рис.9

Во сколько раз изменится мощность насоса в котельной установке и количество требуемых ресурсов, если его установить из положения 1 (t1 = 20°C, P1 = 1300 Па) в положение 2 (рис.9) t2 = 190 °C, при производительности G = 12,5 кг/с, плотности воздуха в положении 1 ρ1 = 1,2 кг/м3, КПД η = 0,7.

Дано:

t1 = 20°C, P1 = 1300 Па, t2 = 190 °C, G = 12,5 кг/с, ρ1 = 1,2 кг/м3, η = 0,7

Найти: N1 - ? , N2 - ?

Решение:

1) N1 = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

2) N2 = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

t1 – ρ1 ρ2 = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

t2 – ρ2

3) Найдем P2

P = ΔP + Pдин

P = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

P1 = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

P2 = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

C1 = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

C2 = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

P2 = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

4) I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

Ответ: N1 = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru , N2 = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru ; при установке насоса в положение 2 ресурсов понадобится в 2,5 раза больше.

Задача №3.

I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru рис.10

Дымосос расположен у основания дымовой трубы, высота которой составляет L = 120 м. Определить потребляемую мощность насоса с учетом самотяги дымовой трубы, если известно: производительность Q = 50000 м3/ч, температура газов tгаз = 180 °С ( Rгаз = 202,5 Дж/(кг*К) ), температура воздуха tвозд = 10 °С ( Rвозд = 284,5 Дж/(кг*К) ), сопротивление дымовой трубы Δh = 25 мм вод. ст., диаметр устья дымовой трубы d = 1,5 м, разряжение газа перед дымососом hразр =20 мм вод. ст., КПД дымососа η = 0,75, атмосферное давление Pатм = 0,1 МПа.

Дано:

L = 120 м, Q = 50000 м3/ч, tгаз = 180 °С, Rгаз = 202,5 Дж/(кг*К), tвозд = 10 °С, Rвозд = 284,5 Дж/(кг*К), Δh = 25 мм вод. ст., d = 1,5 м, hразр =20 мм вод. ст., η = 0,75, Pатм = 0,1 Мпа

Найти: N - ?

Решение:

1) N = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

2) P = Pдин + ΔP + Pразр – Pсамот = 34 + 245,2 + 196,2 – 176,6 = 298,8 Па

3) Pдин = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

С = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

ρд = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru

4) ΔP = ρв*g*Δh = 1000 * 9,8 * 0,025 = 245,2 Па

5) Pразр = ρв*g*hразр = 1000 * 9,8 * 0,02 = 196,2 Па

6) Pсамот = (ρ – ρг)*L*g = (1,24 – 1,09)* 120 * 9,8 = 176,6 Па

ρ = I.I. Питательные насосы парового котла - student2.ru кг/м3

Ответ: N = 5,5 кВт

Наши рекомендации