Насосы, вентиляторы и компрессоры

На построенные характеристики вентиляторов наложить характеристику сети и определить параметры работы одного, двух вентиляторов и каждого вентилятора в отдельности (при совместной работе).

Рис. 3 Совмещенный график вентилятора и характеристики сети

Рис. 4 Совмещенный график последовательной работы вентиляторов и характеристики сети

Рис. 5 Совмещенный график параллельной работывентиляторов и
характеристики сети
При параллельной работе вентиляторов

Графически и аналитически определить параметры работы вентиляторов в сети: расход воздуха, давление, потребляемая мощность, к.п.д. и занести результаты в табл. 2. Сделать вывод по совместной работе вентиляторов.
Заводскую характеристику вентилятора приложить к работе с нанесенной рабочей точкой (формат А4).
Количество графиков:
совмещенный график вентилятора и характеристики сети (формат А3);
совмещенный график параллельной работы вентиляторов и характеристики сети (формат А3);
совмещенныйграфикпоследовательнойработывентиляторови характеристики сети (формат А3);
заводская характеристика вентилятора (формат А4).
Таблица 2 – Параметры работы вентиляторов
Количество работающихвентиляторовL, м3/ч Р, ПаN, кВт
Один8800 1300 4,13 0,77
Два параллельно- - - -
Каждый при параллельной работе- - - -
Два последовательно12400 2600 13,37 0,67
Каждый при последовательной работе12400 1300 6,68 0,67
Часть 2. НасосыПодобрать насос для системы подачи жидкости из резервуара А в напорный
резервуар Б (рис. 1). Общая длина трубопроводов равна 80 м. Исходные данные принять по табл. 3.
1796341206943
Рис. 1 - Схема установки насоса Таблица 3 - Исходные данные
Вар. ФамилияПроиз- тьhвсhн Темп. водыАтм. давлениеQ, м3/ч м м °С гПа23 Спиридонова Анастасия Ивановна36 6 14,1 15 920
Методические указания (к части 2)
Подобрать диаметры трубопроводов проведя гидравлический расчет любым из методов.
Диаметр трубы (расчетный) вычисляют по формуле
d=4Vπω, где d- диаметр трубы (расчетный), м;
V- заданный расход жидкости, м3/с;
ω- средняя скорость жидкости, м/с.
Расчет выполняют отдельно для всасывающей и напорной линий, при этом скорость ω принимают для всасывающей линии 2 м/с, для напорной – 3 м/с.
d=4Vπωвс=4∙0,013,14∙2=0,0798 м=80 мм;d=4Vπωнап=4∙0,0153,14∙3=0,065 м=65 мм.
Действительный диаметр трубы выбирают из ряда размеров труб, выпускаемых промышленностью.
80×3,0; 65×3,0 мм – ближайшие по сравнению с расчетными диаметры.
Скорость воды для начального расчета принять:
на нагнетании 3 м/с;
на всасывании 2 м/с.
Определить потери давления во всасывающем и нагнетательном трубопроводах, учитывая местные сопротивления (длину всасывающего трубопровода принять 12 м).
Расчет выполняется по принципу сложения потерь напора
hп.вс=λl1d1+ξобр.кл+2ξп.п.ω122g, где λ- коэффициент трения;
l1- длина всасывающей линии, м;
d1- диаметр всасывающей трубы, м;
ξобр.кл,ξп.п.- коэффициенты местных сопротивлений соответственно обратного клапана и плавного поворота (справочные величины);
ω1- скорость жидкости во всасывающей линии, м/с,
Коэффициент трения в общем случае зависит от критерия Рейнольдса Re и относительной шероховатости
λ=fRe,ε Критерий Рейнольдса вычисляют по формуле
Re=ωdρμ, где ρ- плотность жидкости, кг/м3;
μ- коэффициент динамической вязкости, Па∙с.
Reвс=ωdρμ=2∙0,08∙971,80,355∙10-3=155,50,000355=438028Режим турбулентный.
Относительная шероховатость
ε=d△, где kэ- абсолютная величина эквивалентной шероховатости, мм.
ε=d△=800,35=228,6
При Re≥ 2320 коэффициент трения λ определяют по графику Мурина
λ=0,024Величина l1 по заданию связана с определяемой величиной hвсдоп. Поэтому расчет выполняют методом последовательных приближений.
Пусть l1= 12+6=18 м, тогда
hп.вс=λl1d1+ξобр.кл+2ξп.п.ω122g=0,024180,08+7,420,9122∙19,6 =0,32 м Расчет общих потерь напора в трубопроводе
Общие потери напора во всасывающей и нагнетательной линиях трубопровода
ξ=hп.вс+hп.нап hп.нап=λl2d2+ξвент.+2ξвых.тр.+ξп.п.ω222gКритерий Рейнольдса вычисляют по формуле
Re=ωdρμ, где ρ- плотность жидкости, кг/м3;
μ- коэффициент динамической вязкости, Па∙с.
Reнап=ωdρμ=3∙0,065∙971,80,355∙10-3=189,50,000355=533806Режим турбулентный.
Относительная шероховатость
ε=d△, где kэ- абсолютная величина эквивалентной шероховатости, мм.
ε=d△=650,35=186
При Re≥2320 коэффициент трения λ определяют по графику Мулинаλ=0,027Найти полный напор насоса.
Потребный напор Hпотр. – напор в начале трубопровода, обеспечивающий заданный расход жидкости V. Зависимость потребного напора от расхода Hпотр= f(V) называется кривой потребного напора, или характеристикой сети. Потребный напор вычисляют по формуле
Hпотр=Hг+P2-P1ρg+λLd+ξ8π2d4gV2, где Hг- геометрическая высота подъема жидкости, м;
P2,P1- давление в резервуарах соответственно напорном и расходном равно атмосферному, Па;
L- длина трубопровода, м;
ξ- сумма коэффициентов местных сопротивлений на всем трубопроводе (всасывающем и напорном участках).
Hпотр=Hг+P2-P1ρg+λLd+ξ8π2d4gV2=Hст+AV2=20,1+0,1-0,1∙1069,81∙971,8++0,027800,08+7,42+6,2683,142∙0,084∙9,810,012=41,19 мПроверить насос на кавитацию, в случае возникновения кавитационного режима – осуществить соответствующие мероприятия и выполнить перерасчет.
Критический запас
Δhкавкр=0,00125(Vn2)0,67,где V- производительность насоса (заданный расход жидкости), м3/с;
n=2900- частота вращения рабочего колеса насоса, об/мин.
Δhкавкр=0,001025(Vn2)0,67=0,00125(0,01∙29002)0,67=3,27 мДопустимый кавитационный запас увеличивают по сравнению с критическим на 20-30%
Δhкавдоп=1,25∙Δhкавкр=4,09 мПо графическим характеристикам подобрать насос – приложить заводскую номограмму с указанием на ней рабочей точки.

Рис. 2 Рабочая точка на характеристике насоса
Выбор проводят по сводному графику подачи и напора для соответствующих типов насосов. Для определения марки насоса на поле графика наносят рабочую точку : поле , в котором лежит эта точка , указывает марку насоса.
Выбранная рабочая точка соответствует одному насосу марки Atmos GIGA-N 40/160-7.5/2.
Список использованной литературы1. Насосы. Учебная библиотека ABOK Северо-Запад. Методические указания.
2. Вентиляторы. Учебная библиотека ABOK Северо-Запад. Методические указания.
3. Аэродинамические характеристики вентиляторов ВР-86-77. Учебная библиотека ABOK Северо-Запад.
4. Насосы центробежные консольные типа К и агрегаты электронасосные на их основе. Рководство по эксплуатации. ОАО «ГМС Насосы».Приложение А181356015005052872739154241502873375150050500
Характеристика вентилятора ВР 86-77-6,3
Приложение Б
Рабочая точка на характеристике насоса Willo марки Atmos GIGA-N 40/160-7.5/2.