Определение потерь напора

Введение

Насосные установки широко применяются во всех отраслях народного хозяйства: в промышленности, в строительстве, на транспорте, в сельском хозяйстве. Это предусматривает знание теоретических основ гидравлики и умение выполнять практические гидравлические расчеты.

Целью курсовой работы является закрепление теоретических знаний,

полученных в курсе «Гидравлика и гидропневмопривод», приобретение необходимых

практических навыков в решении многих технических вопросов, а также

научиться правильно пользоваться нормами расчета, ГОСТами и другой

технической литературой.

Задание «Расчет насосной установки» охватывает комплекс наиболее важных прикладных расчетов в области гидравлики и рекомендуется для выполнения студентами, изучающими курс «Гидравлика и гидропневмопривод».

Приступая к выполнению задания, следует внимательно изучить его содержание, ознакомиться с научно – технической и учебной литературой.

Перечень условных обозначений

Q_max.сут – расход воды в сутки с максимальным водопотреблением, м³/сут;

h – потери напора, м;

h_вс – потери напора на линии всасывания, м;

h_н – потери напора на линии нагнетания, м;

d – диаметр трубы, м;

υ – скорость движения воды в трубе, м/с;

ρ – плотность жидкости, кг/м³;

l_вс, l_н – длина линий всасывания и нагнетания, м;

А – удельное сопротивление трубы, с²/м⁶;

А_н – характеристика трубопроводов насосной станции, с²/м⁵;

ν – кинематическая вязкость, м²/с;

Z – геодезическая отметка, м;

Z_к – уровень воды в колодце, м;

Z_н – геодезическая отметка установки насоса, м;

Z_б – геодезическая отметка подошвы ВБ, м;

H_б – высота водонапорной башни, м;

ВБ – водонапорная башня;

ВС – водопроводная сеть;

∆ – абсолютная шероховатость, м;

R_е – критерий (число) Рейнольдса;

Q – расход (производительность) насоса, м³/ч;

H – напор насоса, м;

η – к.п.д. насосной установки;

λ – коэффициент гидравлического сопротивления трения;

ζ – коэффициент местного сопротивления;

N – мощность, кВт;

ω – площадь "живого сечения", м²

РАСЧЁТ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ.

ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ

Определение производительности насоса.

Дано:

чугунные трубы, новые асфальтированные.

Производительность насоса определяется по следующей формуле:

где Q_сут.max – максимальный суточный расход воды потребителями поселка (исключая расход на противопожарные нужды), м ³;

Т – продолжительность работы насосной установки (берется с графика водопотребления), ч.

Определение напора.

Напор насосной установки зависит от выбранной схемы подачи воды. Далее приводится расчет напора для установки, схема, которой представлена на рис. 1.

Рис. 1. Схема насосной установки:1 - колодец; 2 - приемный клапан с сеткой; 3 - колено; 4 - насос;5 - обратный клапан; 6 - регулировочная задвижка; 7 - водонапорная башня

Определяем геометрическую высоту подъёма:

Определение потерь напора

Потери напора определяются как сумма потерь напора на линиях всасывания и нагнетания:

причём определяются по формуле:

где l – коэффициент гидравлического сопротивления трения;

l – длина трубопровода, м;

d – диаметр трубопровода, м;

åz_i – сумма коэффициентов местных сопротивлений.

Скорость движения воды для насосных станций определяется из соображения

экономичности работы трубопровода:

По выбранной скорости и расходу определяем диаметр трубопровода:

[1.с15]

[1.с15]

Уточняем действительную скорость движения воды:

Находим коэффициент гидравлического сопротивления:

• Найдём число Рейнольдса.

коэффициент кинематической вязкости.(при t=10 C).

Т.к.. режим движения воды турбулентный ( , то определяем составной критерий (трубы оцинкованные железные, после эксплуатации ) [1.ст15]

Т.к. значение составного критерия больше 10, но меньше 500, то определяется

по формуле Альтшуля (переходная зона):

Коэффициент местных сопротивлений зависит от типа местного сопротивления и

геометрических параметров трубы.

Для всасывающей линии выделяем следующие местные сопротивления: приёмный клапан с сеткой и плавный поворот трубы на (колено).

[1.ст16]

Для нагнетающей линии, следующие местные сопротивления: обратный клапан и

регулировочная задвижка:

[1.ст16]

Определяем потери: