Часть 14-3 Работа насосов на сеть

Задача (Куколевский И.И.) 14-37. Центробежный насос перекачивает воду из бака А по трубе 1 в промежуточный бак В, откуда она самотеком поступает в бак С по трубе 2 и частично возвращается в бак Л по сливной трубе 3. Характеристики насоса и труб заданы (см. график). Определить расходы в трубах и уровень г, который установится в промежуточном баке В, если разность уровней в баках А и С равна Н = 8 м. Как изменится уровень г при выключении сбросной трубы? Указание. Промежуточный бак К следует рассматривать как узловую точку, пьезометрический уровень в которой 2 определится после нахождения расходов в трубах
Ответ. Q1= 7,8 л/сек, Q2= 4,5 л/сек, Q3 = 3,3 л/сек и z = 6,2 м, z' = 10,8 м

Условие к задаче 14-37 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 14-38. Шестеренчатый бензонасос, подача которого Qн = 4 л/сек, снабжен обводной трубой, по которой часть его подачи возвращается на сторону всасывания. Статический напор установки равен Нст=8 м. Диаметр основного трубопровода d1 = 50 мм, его приведенная длина l=50 (л = 0,025). Диаметр обводной трубы d0=32 мм, ее суммарный коэффициент сопротивления (включая частично прикрытый вентиль) С = 33. Определить: 1) Подачу в верхний бак и потребляемую насосом мощность двигателя (к. п. д. насоса 70%, удельный вес бензина у = 750 кГ/м3) 2) При каком минимальном значении С обводной трубы подача в верхний бак прекратится? 3) Какую мощность будет потреблять насос при выключенной обводной трубе? Указание. Характеристика шестеренчатого насоса в координатах Qн - Нн может быть приближенно изображена вертикальной прямой Qн = соnst.
Ответ. 1) Q =2,1 л/сек; Nдв =0,54 л. с. 2) Cмнн = 6,35. 3) Nдв= 0,70 л. с

Условие к задаче 14-38 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 14-39. Центробежный насос, подающий воду из бака А в бак В на высоту Hст = 30 м, снабжен обводной трубой, по которой часть его подачи возвращается на сторону всасывания. Диаметр всасывающей и нагнетательной труб d=100 мм, их общая приведенная длина L=l1+l2=250 м, коэффициент сопротивления трения л= 0,025. Диаметр обводной трубы d0 = 50 мм, ее суммарный коэффициент сопротивления С = 25. Определить пользуясь характеристикой насоса при n=2900 об/мин: 1) Подачу в верхний бак, напор насоса и потребляемую насосом мощность двигателя. 2) Какова будет мощность двигателя, если такую же подачу в верхний бак осуществлять при выключенной обводной трубе, прикрыв задвижку на линии нагнетания?

Условие к задаче 14-39 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 14-40. Для откачки воды из дренажного колодца с притоком от Q = 5 л/сек до Q = 30 л/сек установлены центробежные насосы, характеристика каждого из которых задана. Насосы имеют общую всасывающую и нагнетательные линии, кривая суммарных потерь для которых указана на графике. Определить: 1) Сколько насосов должны обслуживать колодец, работая параллельно, если предельный уровень в нем не должен превосходить отметки + 12,5 м? 2) Каковы будут минимальный и максимальный уровни воды в колодце при параллельной работе насосов? 3) С каким наибольшим притоком может справиться один насос?
Ответ. 1) Два насоса. 2) от 4,0 до 12,0 м. 3) Q= 17,5 л /сек.

Условие к задаче 14-40 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 14-41. Два одинаковых центробежных насоса работают совместно на магистральный трубопровод длиной l=1000 м, диаметром D = 450 мм при различных значениях статического напора: Hст1=20 м и HСт2 = 30 м.Трубопроводы насосов (смыкающиеся в узле А) имеют одинаковые длины l=100 м и одинаковые диаметры d = 300 мм. Определить: 1) Подачу, напор и мощность двигателя для каждого из насосов при числе оборотов /?, = 960 об/мин. 2) Каково число оборотов верхнего насоса, при котором нижний насос (сохраняя n=960 об/мин) перестанет подавать воду? В трубопроводах насосов учитывать потери на трение (Л = 0,03) и местные потери (суммарный коэффициент сопротивления С=6) В магистрали учитывать только потери на трение (л = 0,025). Указание. Вычитая из напора каждого насоса потери в его трубопроводе до узловой точки А и складывая полученные кривые по расходам, строим кривую зависимости высоты пьезометрического уровня НА в узловой точке от суммарной подачи обоих насосов. Точка К. пересечения этой кривой с характеристикой магистрального трубопровода определяет уровень HА и, следовательно, режимы работы насосов. Подача нижнего насоса станет равна нулю, когда начальная точка М суммарной кривой НА окажется лежащей на характеристике магистрального трубопровода (точка ЛГ). Откладывая вверх от точки N потерю напора него насоса (при расходе Q2' отвечающем точке N) получаем точку R, через которую должна проходить насоса при новом числе оборотов n2
Ответ. 1) Q1= 162 л/сек; H1 = 32,5 м; Nдв1=87,5 л. с. и Q2 = 114 л/сек; H2= 41,6 м; Nдв2 = 80 л. с. 2) n2= 1 400 об/мин.

Условие к задаче 14-41 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 14-42. Центробежный насос откачивает воду из баков 1 и 2, разность уровней в которых равна h=6 м, и подает ее в бак 3 на высоту Нсг = 9 м. Всасывающие трубы имеют одинаковую приведенную длину l=15 м и диаметр d=80 мм (л=0,04), а нагнетательная труба имеет l1=35 м и d = 100 мм (л = 0,035). Определить расходы из баков 1 и 2 и развиваемый насосом напор при n = 1 450 об/мин. При каком числе оборотов расход из бака 1 станет равным нулю? Указание. Из характеристики насоса, построенной от уровня воды в баке 2, следует вычесть суммарную характеристику совместно работающих всасывающих труб, которая дает зависимость пьезометрического уровня в узловой точке А перед насосом от суммарного расхода в этих трубах (т. е. подачи насоса). В результате вычитания получается кривая зависимости пьезометрического уровня в точке В на выходе из насоса от его подачи. Пересечение этой кривой с характеристикой нагнетательного трубопровода, построенной от уровня бака 3, определяет рабочую точку системы. При подаче насоса, равной Q0 (см. график к решению задачи), расход из бака 1 равен нулю.
Ответ. Q1 = 8,1 л/сек, Q2 = 21,5 л/сек и Hн=24,8л; n= 1180 об /мин.

Условие к задаче 14-42 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 14-43. Насосная установка состоит из двух одинаковых центробежных насосов, которые забирают воду из колодца с отметкой уровня +2 м и питают по трубопроводу длиной l= 2 км и диаметром d =130 мм водонапорную башню с отметкой уровня +22 м. В случае пожара установка работает на специальный водопровод (задвижка А открыта, задвижка В закрыта) и должна обеспечить подачу Q = 7,5 л/сек при напоре на станции Hн = 40 м. Определить: 1) Какое соединение насосов -параллельное или последовательное- выгоднее по величине к. п. д. при работе с числом оборотов n= 1600 об/мин на водонапорную башню. Коэффициент сопротивления трения трубопровода л = 0,024, местные потери учесть как 5% от потерь на трение. Потерями напора в коротких всасывающих и соединительных трубах насосов пренебречь. 2) Сможет ли один насос при n=1600 об/мин удовлетворить пожарным требованиям и если нет, то как следует соединить насосы в этом случае? 3) Какое число оборотов следует дать насосу, чтобы он один удовлетворил пожарным требованиям? Ответ. 1) Параллельное. 2) Необходимо соединить насосы последовательно 3) n'= 1920 об/мин.

Условие к задаче 14-43 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 14-44. Насосная станция, поднимающая воду на высоту Hст =40 м, включает два насоса - поршневой и центробежный. Поршневой насос-двойного действия, диаметр поршня D =194 мм; диаметр штока d = 40 мм; ход поршня S=250 мм; число оборотов n = 120 об/мин; коэффициент подачи 0,96. Центробежный насос работает при числе оборотов n=1450 об/мин, его характеристика задана таблицей Определить подачу и напор при работе одного поршневого насоса, при работе одного центробежного насоса и при параллельной работе обоих насосов. Как следует увеличить число оборотов центробежного или поршневого насосов, чтобы достигнуть суммарной подачи Q = 270м3/ч.

Условие к задаче 14-44 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 14-45. Шестеренчатый насос подает масло (V = 0,3 см2/сек, б= 0,9) в гидроцилиндр (диаметры поршня и шnока D1 = 100 мм и D2 = 40 мм), нагруженный усилием P = 330 кГ. Характеристика насоса при n =const задана в виде зависимости давления р на выходе из насоса от его подачи QН и зависимости к. п. д. насоса от Pн. Нагнетательная труба, идущая от насоса к гидроцилиндру, имеет размеры l1 = 2 м, d=15 мм и сливная труба гидроцилиндра l2 =8 м (приведенная длина с учетом сопротивления полностью открытого дросселя В), d= 15 мм. Насос снабжен обводной трубой с дросселем А и предохранительным клапаном С, характеристика которого задана в виде зависимости давления рп перед клапаном от расхода Qк через него. 1) Определить скорость vH рабочего хода поршня и потребляемую насосом мощность Nдв при закрытом дросселе А и полностью открытом дросселе В. 2) Сравнить потребляемую насосом мощность при уменьшении скорости поршня до Vк = 0,25*VП двумя способами: а) прикрытием дросселя В при полностью закрытом дросселе А; б) открытием дросселя А при полностью открытом дросселе В.

Условие к задаче 14-45 (задачник Куколевский И.И.)

 

Задача (Куколевский И.И.) 14.46. Для системы по условию задачи 14.45, при закрытом дросселе А и полностью открытом дросселе В определить: 1. Нагрузку Л, при которой откроется переливной клапан С. Какими будут при этой нагрузке скорость vп, рабочего хода поршня и мощность Nдв, потребляемая насосом? 2) При какой нагрузке P1 поршень остановится? Какова будет при этом потребляемая насосом мощность Nда1? Трением и утечками в цилиндре пренебречь.
Ответ. 1. Р1 = 4150 Н; vn1 = 8 см/с; Nдв1 = 0,9 кВт. 2. Р2 = 6500 Н; Nдв= 1,24 кВт.

Задача (Куколевский И.И.) 14.47. Шиберный насос Н подает жидкость (минеральное масло, плотность р = 900 кг/м3, вязкость 0,09 П в гидроцилиндр с диаметрами: поршня D= 60 мм и штока d = 30мм. Характеристика насоса задана в виде зависимости между подачей Qн и развиваемым насосом давлением Рн, Насос снабжен переливным клапаном К, характеристика которого задана в виде зависимости между расходом: через клапан QH и давлением насоса рH. Для управления скоростью перемещения поршня в сливную линию системы включен регулируемый дроссель Д, который выполнен в виде переставного плунжера с десятью продольными пазами квадратного сечения (сторона квадрата а = 0,75 мм). Перемещение плунжера изменяет дросселирующую длину I пазов плунжера и, следовательно, сопротивление дросселя. 1. Определить скорость vn, поршня гидроцилиндра при нагрузке R = 5300 Н и дросселирующей длине пазов плунжера l= 120 мм. 2. Как изменится скорость поршня, если при той же установке плунжера нагрузка возрастет до R= 7400 Н? 3. Как нужно изменить установку плунжера, чтобы при возросшей нагрузке скорость поршня осталась прежней? Потерями напора в трубах, утечками и трением в гидроцилиндре пренебречь. Перепад давлений в дросселе определять как результат сопротивления трения по длине пазов плунжера. Местными потерями напора в дросселе, а также утечками через зазор плунжера пренебречь. Указание. Пренебрегая потерями напора в трубах, получаем для давления р„, развиваемого насосом

Условие к задаче 14-47 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 14.48. Для системы по условию задачи 14.47, работающей под нагрузкой R = 7400 Н, определить дросселирующую длину l пазов плунжера, при которой откроется переливной клапан К. Какая при этом скорость vп движения поршня гидроцилиндра? Построить зависимость скорости поршня vл от дросселирующей длины пазов I при заданной нагрузке.
Ответ. l = 90 мм; vn = 9,7 см/с.

Задача (Куколевский И.И.) 14.49. В системе объемной гидропередачи на поршень гидроцилиндра диаметром D = 5 см со штоком d= 2 см действует постоянная сила R= 6600 Н. Система питается шестеренным насосом H, подача которого Qн = 120см3/с. Рабочая жидкость - минеральное масло плотностью р = 900кг/м3 и вязкостью 0,09 П. Для защиты системы от перегрузок на выходе из насоса установлен переливной клапан K, который открывается при давлении насоса P0 = 5 МПа. Для регулирования скорости и направления движения поршня, параллельно гидроцилиндру установлен дроссель Д. Он выполнен в виде переставного плунжера с продольными пазами треугольной формы. Число пазов i = 32, сторона треугольного сечения паза а = 0,5 мм, его длина L = 20 см. Рассчитать и построить в виде графика зависимость скорости поршня г>п от дросселирующей длины I пазов плунжера, изменяемой при его перестановке. Указать, какому значению I отвечает реверсирование движения поршня. Потерями напора в трубах, утечками и трением в гидроцилиндре пренебречь. В дросселе учитывать только потери давления на трение по длине пазов плунжера. Местными потерями давления и утечками в дросселе пренебречь. Указание. Так как гидроцилиндр и дроссель работают и системе параллельна, то, пренебрегая потерями в трубах, получаем соотношения

Условие к задаче 14-49 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 14.50. Для системы по условию задачи (14.49) построить графики зависимостей скорости vп движения поршня гидроцилиндра от нагрузки R при двух крайних положениях плунжера в дросселе Д (l1 = 20 см и l2= 2 см), Подачу насоса принимать постоянной QН = 120 см3/с. Переливной клапан К открывается при давлении насоса P0= 5 МПа. Характеристика клапана выражается уравнением
dPk=5+0,01*Qk
где dрк - перепад давлений в клапане, МПа; Qк - расход через клапан, см3/с. Найти, при каких значениях нагрузки скорость поршня становится равной нулю и его движение реверсируется.

Условие к задаче 14-50 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 14.51. Для подъема груза массой G = 10,2 т со скоростью vn = 0,16 м/с используются два параллельно работающих гидроцилиндра диаметром D= 100 мм. Расстояние между осями гидроцилиндров L= 5 м. При укладке груза его центр тяжести может смещаться от среднего положения на а = 250 мм. 1. Каким должен быть коэффициент сопротивления дросселя Д1 или Д2 в одной из ветвей напорного трубопровода насоса, чтобы груз поднимался без перекашивания? Коэффициент сопротивления полностью открытого дросселя в другой ветви трубопровода принимать равным нулю. 2. Какими будут при этом подача насоса и развиваемое им давление? Диаметр трубопровода d = 12 мм. Плотность рабочей жидкости р = 880 кг/м3. Потерями напора в трубопроводах системы, а также трением и утечками в гидроцилиндрах пренебречь.

Ответ. 1. C = 23,5. 2. Qн = 2,5 л/с; рн = 1 МПа.

Условие к задаче 14-51 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 14.52. Плунжер 1, имеющий диаметр D= 120 мм, должен совершать возвратно-поступательное движение, находясь под нагрузкой R = 35 000 Н. Подъем плунжера осуществляется жидкостью, подаваемой в цилиндр шестеренным насосом 2 через обратный клапан 3. Перепад давлений, возникающий на клапане 3, поднимает золотник 4 в положение 1, перекрывая линию слива 5 из полости цилиндра. При выключении насоса давление, создаваемое плунжером под нагрузкой, смещает золотник 4 в положение II, открывая путь слива жидкости через диафрагменный дроссель 6. При этом скорость опускания плунжера определяется сопротивлением дросселя 6. 1. Определить скорость подъема плунжера я давление, развиваемое при этом насосом, если подача насоса Qн = 600 см3/с, а потеря давления в клапане 3 dP = 0,2 МПа. Сопротивлением напорных линий пренебречь. Линия слива 5 пересекается с линией, идущей от клапана 3 к золотнику 4. 2) Выбрать число дроссельных шайб i так, чтобы скорость опускания плунжера была равна скорости его подъема. Диаметр отверстий в шайбах d = 6 мм, коэффициент расхода отверстий принять 0,64. Плотность жидкости р = 910 кг/м3. Сопротивлением сливных труб и золотника пренебречь.
Ответ. 1) v = 5см/с; рн = 3,3 МПа. 2) i = 6.

Условие к задаче 14-52 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 14.53. Прессовый поршневой насос с заданной характеристикой подаст по трубе диаметром d = 25 мм и общей длиной L= 12*l = 48 м эмульсию (р = 1000 кг/м3) из бака А в воздушный аккумулятор В с давлением P0 = 20 МПа, откуда она равномерно расходуется в количестве Q= 7,2 м3/ч. Насос снабжен обводной трубой с перепускным краном С, по которой часть расхода может возвращаться обратно, и переливным клапаном О, отрегулированным на давление насоса рн = 22 МПа (характеристика клапана QК =f(Pн) задана). 1) Определить условия работы насоса - подачу, давление и потребляемую им мощность. При подсчете потерь на трение по длине труб принять 0,025. Местными потерями напора пренебречь. 2) Какое давление установится в аккумуляторе и каково будет давление насоса, если при том же полезном расходе Q из аккумулятора закрыть кран С на обводной трубе?
Ответ. 1) Qн = 8,1 м3/ч; Pн = 20.4 МПа; Nдв = 58,5 кВт. 2. P0 = 21,9 МПа; Pн= 22.3 МПа.

Условие к задаче 14-53 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 14.54. Объемный насос, характеристика которого приведена на рисунке, подает масло (р = 865 кг/м3, вязкость v = 70 сСт) по горизонтальной трубе длиной l = 20 м и диаметром d= 10 мм в цилиндр с дифференциальным поршнем, диаметры которого D1 = 150мми D2= 120мм. Предохранительный клапан ПК отрегулирован на давление открытия 5 МПа. Определить скорость поршня г)Г| и развиваемое насосом давление рк в двух случаях: при нагрузке на поршень Р = 12,7 кН и при нагрузке Р = 0.
Ответ. vn1 = 87см/с и Pн1 = 4,75 МПа; vn2 = 95 см/с и Pн2= 3 МПа.

Условие к задаче 14-54 (задачник Куколевский И.И.)

Создание качественных сайтов любой степени сложности RODC: Сайт создать | Создание сайтов | Сделать сайт | Продвижение сайтов | Раскрутка сайта | Дизайн сайтов
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100