Гидравлический расчет технологического трубопровода подбор насоса (стр. 2 из 3)
Так как последние два значения Reпринадлежат интервалу [ReКР1; ReКР2], то течение смешанное турбулентное, и:
, тогда 
Потери напора на втором участке трубопровода:
, найдём: 
Найдём потери напора в местных сопротивлениях.
Для этого выберем справочные значения коэффициентов местных потерь для соответствующих местных сопротивлений:
- вход в трубу; 
-вентиль нормальный; 
- внезапное сужение; 
-отвод φ=90° 
; 
-выход из трубы;· Тогда для Iтрубы:
· Для IIтрубы:
Местные потери на Iучастке:
, получим: 
Местные потери на IIучастке:
Получим:
Тогда общие потери на Iи IIучастках:
· На 1-м участке:
· На 2-м участке:
Общие потери:
Находим значение фактического напора:
1.2.4 Определение требуемого напора
Находим требуемый напор:
На основании проведённых расчетов построим кривую требуемого напора.
В данной работе подбор насоса заключается в поиске такого насоса, для которого рабочая точка, при совмещении с кривой требуемого напора, располагалась в пределах области насоса, и для которой обычный расход qvбыл равен заданному для трубопровода расходу или отличался от него в большую сторону. При этом излишек расхода может быть погашен путем перекрытия запорного устройства.
С помощью насоса для обеспечения расхода жидкости
м3/с= 
м3/час, необходимо создание требуемого напора Hтреб=38м.Подберём насос для обеспечения таких условий:
| Марка | Q,м3/с | Н, м столба жидкости | n,1/с | ηн | Электродвигатель | ||
| Тип | Nн, кВт | ηдвиг | |||||
| Х8/30 | 2.4·10-3 | 24 | 48.3 | 0.50 | АО2-32-2 | 4 | 0.82 |
Определим рабочую область для необходимого расхода жидкости:
м3/с; 
м3/с.Найдем напоры, соответствующие таким расходам:
Из соотношения
, подставляя H1=24 м, qv1=2.4·10-3 м3/с и соответственно 
м3/с и 
м3/с найдем 
м; 
м.По трем имеющимся точкам построим кривую насоса.
| qv·103, м3/с | 1.92 | 2.4 | 2.88 |
| H, м | 37.5 | 24 | 16.67 |
3. Регулирование работы насоса
Видно, что кривая требуемого напора и насоса пересекаются практически в рабочей области. Кроме того, насос обеспечивает небольшой дополнительный запас расхода и напора. Для повышения необходимого напора в сети, необходимо использовать запорно-регулирующее устройство (вентиль). При его частичном перекрытии уменьшается сечение потока и возрастает значение местного сопротивления, что приводит к смещению кривой напора против часовой стрелки.
Метод регулирования подачи насоса изменением числа оборотов вала наиболее эффективен с позиции экономии энергоресурсов. Вместе с тем, для привода насосов часто используются относительно дешевые, надежные и простые в эксплуатации асинхронные электродвигатели. Изменение числа оборотов таких двигателей сопряжено с необходимостью изменения частоты питающего переменного тока. Этот способ оказывается сложным и требующим значительных затрат. В связи с этим, для регулирования подачи насосов преимущественно используется дросселирование.
Изменение положения маховика вентиля сопровождается изменением коэффициента местного сопротивления. Если изменение числа оборотов – это воздействие на характеристику насоса, то дросселирование – это изменение характеристики сети.
Если, например, прикрыть вентиль, тем самым, увеличив потери напора в сети, как видно из уравнения для расчета местных потерь напора, рост коэффициента местного сопротивления приведет к росту потерь напора. Соответственно, потребный напор также вырастет. Новая характеристика сети пройдет круче. При этом рабочая точка сместится в сторону меньших расходов.
Рассчитаем полезную мощность, затрачиваемую насосом на сообщение жидкости энергии давления:
кВт;Мощность на валу (с учетом КПД насоса
): 
кВт;Мощность, потребляемая двигателем (номинальная), с учетом того, что КПД передачи равен единице:
кВт;Принимая коэффициент запаса мощности
, найдем установочную мощность двигателя: 
кВт;Учитывая то, что паспортная мощность выбранного насоса немного больше рассчитанной, позволяет сделать вывод, что насос выбран наиболее подходящий.
Перепуск (байпассирование). При регулировании подачи насоса данным способом необходимый расход жидкости в системе обеспечивается за счет отвода части перекачиваемой насосом жидкости из напорного трубопровода во всасывающий, по перепускному трубопроводу. Если требуется уменьшить подачу в систему, открывают клапан на перепускном трубопроводе. Характеристика сети станет положе и общая подача насоса увеличивается.
Данный способ регулирования более экономичен для насосов, у которых потребляемая мощность снижается с увеличением подачи. У центробежных насосов регулирование перепуском приведет к возрастанию мощности насоса и может вызвать перегрузку электродвигателя.
Перепускаемый с напорной стороны во всасывающую, поток жидкости обладает некоторой энергией. Если при регулировании перепуском не происходит полезной передачи энергии перепускаемой жидкости потоку, подходящему к рабочему колесу, потери затраченной мощности можно определить по формуле:
,где qН – подача насоса,
qП – перепускаемый расход,
Nуст – мощность, потребляемая насосным агрегатом.
Тогда
кВт.Энергию перепускаемого потока можно рационально использовать двумя способами: