Трубопроводы с насосной подачей жидкости реферат

Обновлено: 05.07.2024

Рассмотрим совместную работу трубопровода с насосом и принцип расчета трубопровода с насосной подачей жидкости. Трубопровод с насосной подачей может быть разомкнутым (жидкость перекачивается из одной емкости в другую) или замкнутым (кольцевым). Рассмотрим разомкнутый трубопровод.

Высота расположения оси насоса H₁ относительно нижнего уровня, откуда засасывается жидкость (сечение 0-0), называется геометрической высотой всасывания, а трубопровод, по которому жидкость поступает к насосу,– всасывающим трубопроводом (рис. 7.8). Высота расположения конечного сечения трубопровода, или верхнего уровня жидкости H₂ (сечение 3-3), называется геометрической высотой нагнетания, а трубопровод, по которому жидкость движется от насоса,– напорным.

Составим уравнение Бернулли для потока жидкости во всасывающем трубопроводе, т.е. для сечений 0-0 и 1-1 (принимая α = 1):

где – потери при движении жидкости во всасывающем трубопроводе.

Возможны следующие задачи на расчет всасывающего трубопровода.

Задача 1. Даны все размеры трубопровода, высота всасывания H₁, свойства жидкости, расход и требуется найти абсолютное давление p₁ перед входом в насос.

Абсолютное давление p₁, полученное по уравнению (7.9):

сравнивают с давлением, которое является минимально допустимым для этого случая (давление должно быть больше с определенным запасом давления насыщенных паров данной жидкости при данной температуре: p₁>1,2p_нп).

Задача 2. Дано минимально допустимое значение давления перед входом в насос p₁ и требуется найти одну из следующих предельно допустимых величин: H₁_max, Q_max, d_min, p₀_min. В общем случае задача решается графоаналитическим методом (см. выше).

Введем понятие напор насоса. Напор насоса H_нас – приращение энергии жидкости в насосе; он равен разности напоров после насоса H_вых и перед ним H_вх, т.е. H_нас= H_вых – H_вх. Определим H_нас.

Запишем уравнение Бернулли для движения жидкости по всасывающему трубопроводу, т.е. для сечений 0-0 и 1-1:

Запишем уравнение Бернулли для движения жидкости по напорному трубопроводу, т.е. для сечений 2-2 и 3-3:

Для нахождения H_нас вычтем из последнего уравнения уравнение (7.10):

где – полная геометрическая высота подъема жидкости; – сумма гидравлических потерь во всасывающем и напорном трубопроводах, .

Последнее уравнение можно переписать в виде:

Сравнивая выражение (7.11’) с выражением (7.1), приходим к выводу, что

При установившемся течении жидкости в трубопроводе насос развивает напор, равный потребному.

Отметим, что потребный напор при расчете трубопроводов в общем случае определяется выражением

поэтому при расчете напора насосов статический напор H_ст, входящий в выражение потребного напора трубопровода, должен быть избыточным относительно конечного сечения 3-3, т.е.

На равенстве (7.12) основывается метод расчетов трубопроводов, питаемых насосом, который заключается в совместном построении в одном и том же масштабе и на одном графике двух кривых: напора и характеристики насоса , которая приводится в специальных каталогах и паспорте насоса, и нахождении их точки пересечения (рис. 7.9).

Характеристикой насоса называется зависимость напора, создаваемого насосом, от его подачи (расхода жидкости) при постоянной частоте вращения вала насоса.

В точке пересечения кривой потребного напора и характеристики насоса (точка А) имеем равенство между потребным напором и напором, создаваемым насосом, т.е. равенство (7.12). Эта точка называется рабочей точкой, так как всегда реализуется режим работы насоса, ей соответствующей. Чтобы получить другую рабочую точку, необходимо или изменить открытие регулировочного крана, т.е. изменить характеристику трубопровода, или изменить частоту вращения вала насоса. Указанный расчетный прием для нахождения рабочей точки применим в том случае, когда частота вращения привода насоса не зависит от мощности им потребляемой, т.е. от нагрузки на валу насоса. В случае если расход жидкости, получаемый в рабочей точке, при ее перекачивании насосом не устраивает (например, недостаточный), а параметры трубопровода (сам трубопровод) менять нецелесообразно, то нужно взять насос с другой характеристикой.

Для замкнутого трубопровода геометрическая высота подъема жидкости равна нулю (Δz = 0), следовательно, при V₁ = V₂:

т.е. между потребным напором и напором, создаваемым насосом, справедливо то же равенство.

Замкнутый трубопровод обязательно должен иметь расширительный (компенсационный бачок), соединенный с одним из сечений трубопровода, чаще всего с сечением у входа в насос, где давление имеет минимальное значение. Без этого бачка абсолютное давление внутри замкнутого трубопровода было бы неопределенным, а также переменным в связи с колебаниями температуры и утечками.

При наличии расширительного бачка, присоединенного к трубопроводу, давление перед входом в насос:

По величине p₁ можно подсчитать давление в любом сечении замкнутого трубопровода. Если давление в бачке p₀ изменится на некоторую величину, то во всех точках системы давление изменится на ту же самую величину.

Бачок можно включить в замкнутый трубопровод в область нагнетания (трубопровод внутри бачка при этом должен иметь разрыв).

Трубопроводы с насосной подачей жидкости. В приведенном выше, по существу, рассматриваются лишь несколько записей простого трубопровода и сложного трубопровода, а вся система подачи жидкости не рассматривается(за исключением простейшей гравитационной системы). в машиностроении, как уже упоминалось, основным методом подачи жидкости является принудительный поток насоса. Рассмотрим совместную работу трубопровода и насоса, а также принцип расчета трубопровода с помощью насоса подачи жидкости. Трубопровод с насосной подачей является открытым, то есть трубой, по которой жидкость перекачивается из одного резервуара в другой (рис.1-JO, А), или замкнутым кольцом, в котором циркулирует такое же количество жидкости (Рис. 1) 1.100 б).

Высота вала насоса относительно нижнего уровня это называют геометрическими высотами всасывания и трубопроводов, по которым жидкость поступает в насос, всасывающую трубу или всасывающую линию. Людмила Фирмаль

It показывает процесс всасывания, а именно подъем Жидкость поднимается на высоту Е1У, кинетическая энергия передается ей, и все гидравлическое сопротивление преодолевается с помощью давления Р0(с помощью насоса).Это давление обычно очень ограничено, поэтому его следует использовать таким образом, чтобы постоянный запас давления/> A, необходимый для нормальной работы без кавитации, оставался в центре входного отверстия насоса. Для расчета всасывающей трубы возможны следующие задачи: Задача 1.Все размеры и расход потока определены, и абсолютное давление необходимо найти перед входом насоса. Решением этой задачи является проверочный расчет всасывающей трубы. Абсолютное давление pA, полученное по формуле (1.149), сравнивается с минимальным давлением, допустимым в этом случае.

Уравнение основано на методе расчета трубопровода, подаваемого насосом, состоящего из совместной структуры в том же масштабе из 2 кривых на том же графике. Людмила Фирмаль

В дальнейшем (часть 2 и Часть 3) мы достаточно подробно опишем характеристики насоса. Здесь мы только показываем определение. Характеристикой насоса является зависимость давления, создаваемого насосом, от подачи насоса (потока жидкости) при постоянном расходе вала насоса. На рисунке 1.101 показаны 2 варианта графика: а-для турбулентных состояний трубопровода и центробежных насосов, Б-для ламинарных режимов течения и объемных насосов. На пересечении требуемой кривой давления и характеристик насоса, необходимого давления и давления, создаваемого насосом! Между ними существует равное, то есть равное (1.152).Эта точка называется рабочей точкой, так как всегда реализуется соответствующий режим работы Pasos.

Смотрите также:

Возможно эти страницы вам будут полезны:

Образовательный сайт для студентов и школьников

Курсовая работа Гидравлический расчет трубопровода с насосной подачей жидкости. ЮУрГУ МСФ 2010 40 стр. текстовая часть + расчетная .xls файл (можно подставить свои значения). Определение рабочих параметров системы "насосная станция-трубопровод". Кавитационный расчет всасывающей линии насосной установки. Расчет сравнительной энергоэффективности производительности насоса за счет дросселирования на клапане, за счет изменения скорости вращения вала насоса. Найти минимальный диаметр всасывающей линии (dmin) из условия отсутствия кавитации, увеличить его до ближайшего большего по ГОСТу и уточнить положение рабочей точки.

Конспект лекций Гидравлика, гидромашины и гидропривод

формат pdf
размер 644.88 КБ
добавлен 25 января 2011 г.

Гидравлика Гидростатика Основные законы кинематики и динамики жидкости Гидродинамическое подобие и режимы течения жидкости Гидравлические потери Истечение жидкости Гидравлический расчет трубопроводов Гидравлический удар Общие сведения о гидромашинах Динамические гидромашины Объемные насосы Объемные гидродвигатели Элементы объемных гидроприводов Объемные гидроприводы Гидродинамические передачи Московский Государственный Технический Университет "М.

Курсовая работа - Гидравлические и газодинамические расчёты

формат doc
размер 170.67 КБ
добавлен 20 сентября 2009 г.

Москва, 2004 1 Гидравлический расчёт разветвлённого трубопровода 2 Гидродинамический расчёт короткого трубопровода 3 Газодинамический расчёт сопла Лаваля 4 Спецвопрос:

Курсовая работа - Гидравлический расчет трубопровода и подбор центробежного насосного агрегата

формат doc
размер 7.04 МБ
добавлен 08 декабря 2011 г.

Уфа, УГНТУ, факультет трубопроводного транспорта, кафедра "транспорт и хранение нефти и газа". Дисциплина - "Машины и оборудование газонефтепроводов", преподаватель - Байкова Л.Р. 2011 год, 23 стр. Гидравлический расчет трубопровода и построение его характеристики, подбор насоса. Проверка всасывающей способности насоса. Характеристика насоса, его устройство и особенности его работы. Пересчет характеристики с воды на перекачиваемый продукт. Совме.

Курсовая работа - Гидравлический расчет трубопровода с насосной подачей жидкости

формат doc, xls, docx
размер 849.99 КБ
добавлен 23 января 2011 г.

Гидрогазодинамика, ЮУрГУ, ТЭ, 2 курс, 2011г, преподаватель: Зезин, на "пять" 13 стр. , Определение рабочих параметров (Qр - Hр) системы насосная станция - трубопровод; Кавитационный расчет всасывающей линии насосной установки; Расчет сравнительной энергоэффективности регулирования производительности насоса; Определение рабочих параметров (Qр - Hр) системы насосная станция - трубопровод при дросселирование на клапане; Определение рабочих параметро.

Курсовая работа - по дисциплине Гидравлика

формат doc
размер 1001.32 КБ
добавлен 24 ноября 2010 г.

Основные физические свойства жидкости; Определение силы гидростатического давления жидкости на плоские и криволинейные поверхности; Гидравлический расчет трубопроводов; Гидродвигатели. Ивановская государственная текстильная академия, 230301, 4 курс/весенний семестр, 9 стр.

Курсовая работа - Расчет и проектирование гидропривода

формат doc
размер 336.03 КБ
добавлен 10 октября 2009 г.

Содержание курсовой работы. Техническое задание. Разработка принципиальной гидравлической схемы привода. Типовой расчет гидропривода. Выбор рабочей жидкости. Определение потерь давления на участке гидросистемы. Определение режима движения жидкости. Определение потерь давления по длине трубопровода. Определение потерь на местных сопротивлениях. Определение максимального давления жидкости на выходе из насоса. Определение минимально необходимой прои.

Курсовая работа - Расчет объемного гидропривода. Вариант 21. Формат А4

формат doc
размер 97.3 КБ
добавлен 21 ноября 2009 г.

Курсовая работа - Расчет простого трубопровода

формат docx
размер 363.26 КБ
добавлен 13 ноября 2010 г.

ПГУ, 6-й семестр. Введение. Разбиение трубопровода на линейные участки. Определение режима движения жидкости в трубопроводе. Определение значений числа Рейнольдса, значений коэффициентов гидравлического трения и местного сопротивления. Определение скорости истечения жидкости из трубопровода. Определение значений скоростей на всех линейных участках трубопровода и значений числа Рейнольдса. Повторный расчет. Определение истинных значений коэффициен.

Раинкина Л.Н. Гидромеханические расчеты трубопроводных систем с насосной подачей жидкости. Курсовая работа по гидромеханике

формат xls, doc
размер 482.4 КБ
добавлен 10 июня 2010 г.

Учебное пособие для выполнения курсовой работы по гидромеханике. Определение рабочей точки насоса. Кавитация. Расчет на прочность некоторых элементов системы насос - трубопровод. Примеры расчетов. Необходимые для расчетов справочные данные. Теоретические основы расчета. Российский университет нефти и газа им. И. М. Губкина. Москва 2004г. 76стр. [doc]. Курсовая работа по гидромеханике: Некоторые сведения о насосах. Гидравлическая сеть. Определение.

Реферат - проектирование гидропривода

формат pdf
размер 9.84 МБ
добавлен 08 июня 2010 г.

Энергетический расчет, гидравлический расчет, насосная установка, расчет подач, давлений. Выбор насосной установки. Графическая часть. НКИ 5 курс 9семестр

Как уже отмечалось, основным способом подачи жидкости в машиностроении является принудительное нагнетание ее насосом. Насосом называется гидравлическое устройство, преобразующее механическую энергию привода в энергию потока рабочей жидкости. В гидравлике трубопровод, в котором движение жидкости обеспечивается за счет насоса, называется трубопроводом с насосной подачей (рисунок 5.4, а).

Целью расчета трубопровода с насосной подачей, как правило, является определение напора, создаваемого насосом (напора насоса). Напором насоса Нн называется полная механическая энергия, переданная насосом единице веса жидкости. Таким образом, для определения Нн необходимо оценить приращение полной удельной энергии жидкости при прохождении ее через насос, т.е.

где Нвх, Нвых — удельная энергия жидкости соответственно на входе и выходе из насоса.

Рассмотрим работу разомкнутого трубопровода с насосной подачей (см. рисунок 5.4, а). Насос перекачивает жидкость из нижнего резервуара А с давлением над жидкостью p0 в другой резервуар Б, в котором давление р3. Высота расположения насоса относительно нижнего уровня жидкости H1 называется высотой всасывания, а трубопровод, по которому жидкость поступает к насосу, всасывающим трубопроводом, или гидролинией всасывания. Высота расположения конечного сечения трубопровода или верхнего уровня жидкости Н2 называется высотой нагнетания, а трубопровод, по которому жидкость движется от насоса, напорным, или гидролинией нагнетания.

Запишем уравнение Бернулли для потока жидкости во всасывающем трубопроводе, т.е. для сечений 0-0 и 1-1:

где — потери напора во всасывающем трубопроводе.

Уравнение (5.10) является основным для расчета всасывающих трубопроводов. Давление p0 обычно ограничено (чаще всего это атмосферное давление). Поэтому целью расчета всасывающего трубопровода, как правило, является определение давления перед насосом. Оно должно быть выше давления насыщенных паров жидкости. Это необходимо для исключения возникновения кавитации на входе в насос. Из уравнения (5.10) можно найти удельную энергию жидкости на входе в насос:

Запишем уравнение Бернулли для потока жидкости в напорном трубопроводе, т. е. для сечений 2-2 и 3-3:

где — потери напора в напорном трубопроводе.

Левая часть этого уравнения представляет собой удельную энергию жидкости на выходе из насоса Hвых. Подставив в (5.9) правые части зависимостей (5.11) для Hвх и (5.12) для Hвых, получим

Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Как следует из уравнения (5.13), напор насоса Hн обеспечивает подъем жидкости на высоту (Н1+H2), повышение давления с р0 до p3 и расходуется на преодоление сопротивлений во всасывающем и напорном трубопроводах.

Если в правой части уравнения (5.13) обозначить Hст и заменить на KQm , то получим Hн=Hcr + KQm.

Сравним последнее выражение с формулой (5.2), определяющей потребный напор для трубопровода. Очевидна их полная идентичность:

т.е. насос создает напор, равный потребному напору трубопровода.

Полученное уравнение (5.14) позволяет аналитически определить напор насоса. Однако в большинстве случаев аналитический способ достаточно сложен, поэтому получил распространение графический метод расчета трубопровода с насосной подачей.

Этот метод заключается в совместном построении на графике характеристики потребного напора трубопровода (или характеристики трубопровода ) и характеристики насоса . Под характеристикой насоса понимают зависимость напора, создаваемого насосом, от расхода. Точка пересечения этих зависимостей называется рабочей точкой гидросистемы и является результатом графического решения уравнения (5.14).

На рисунке 5.4, б приведен пример такого графического решения. Здесь точка А и есть искомая рабочая точка гидросистемы. Ее координаты определяют напор Hн, создаваемый насосом, и расход Qн жидкости, поступающей от насоса в гидросистему.

Если по каким-то причинам положение рабочей точки на графике не устраивает проектировщика, то это положение можно изменить, если скорректировать какие-либо параметры трубопровода или насоса.

Читайте также: