ВЫБОР ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА, ПРОВЕРКА

ЕГО РАБОТЫ НА СЕТЬ

(данные для решения задач 51 – 60 приведены в табл. 2.9)

Задача 51. (Рис. 6.1). Для поддержания постоянного уров­ня в резервуаре H_г вода из берегового колодца перекачивает­ся центробежным насосом с объемным расходом Q. Всасы­вающий и нагнетательный трубопроводы имеют соответствен­но: длины l_ВС, l_H; диаметры d_ВС, d_H; коэффициенты сопротив­ления трения λ_ВС = 0,025, λ_Н = 0,03; суммарные коэффициенты местных сопротивлений ξ_вс = 8; ξ_н =12.

1. Произвести выбор центробежного насоса. Построить его рабочие характеристики H = f (Q), ƞ = f (Q).

2. Построить характеристику трубопровода H_ТР = f (Q) и определить рабочую точку насоса.

3. Определить мощность на валу насоса для рабочей точ­ки касоса КПД насоса определить по характеристике ƞ = f (Q).

4. Как изменяется напор и мощность насоса, если подачу воды задвижкой увеличить на 15%?

Задача 52. (Рис. 6.2). Для орошения полей вода (темпера­тура воды t°C) из реки подается с помощью центробежного насоса с объемным расходом Q на высоту Н_г. Всасывающий и нагнетательный чугунные трубопроводы, бывшие в эксплуа­тации, имеют соответственно: диаметры d_ВС, d_H; и длины l_ВС, l_H. Местные потери h_н во всасывающем трубопроводе принять равными 100% от потерь по длине h₁ а местными потерями напора в нагнетательном трубопроводе пренебречь.

1. Подобрать центробежный насос.

2. Определить рабочую точку при работе насоса на сеть.

3 Определить мощность на валу насоса для рабочей точ­ки. КПД для расчета найти по характеристике центробежного насоса.

4. Как изменится мощность на валу насоса, если подачу воды уменьшить на 15%.

Задача 53. (Рис. 6.3). Для обогрева ремонтных мастерских используется котельная, в которую из подземного источника вода температурой  t°C подается на высоту Н_г центробежным насосом с объемным расходом Q. Всасывающий и нагнетательный стальные трубопроводы имеют соответственно: диа­метры d_ВС, d_H и длины l_ВС, l_H . Местные потери h_м во всасыва­ющем трубопроводе принять равными 100% от потерь по длине h₁, а местными потерями в нагнетательном трубопро­воде пренебречь.

1. Подобрать насос. Построить рабочие характеристики насоса H = f(Q) и ƞ = f (Q)  и характеристику трубопровода H_ТР = f (Q).

2. Определить напор и подачу насоса по рабочей точке при его работе на трубопровод, найти мощность на валу насоса.

3. Как изменится напор и мощность насоса, если подачу воды увеличить на 10%.

Задача 54. (Рис. 6.4). Подача питательного раствора тем­пературой  t°C объемом W = 50 м³ из резервуара к стеллажу гидропонной теплицы на высоту H_г осуществляется насосом за время 7=15 мин. Трубы стальные, бывшие в эксплуатации. Длина трубопровода от резервуара до насоса l_ВС, диаметр d_ВС; длина и диаметр трубопровода от насоса до стеллажа - l_H, d_H. Коэффициенты местных сопротивлений следующие: входа из резервуара в трубу ξ_вх = 0,5, выхода из трубы в поддон секции ξ_вых = 1,0, поворота трубы ξ_пов =  0,5.

1. Произвести выбор центробежного насоса, начертить его рабочие характеристики H = f(Q), ƞ = f (Q).

2. Построить характеристику трубопровода для подачи раствора        H_ТР = f(Q) и определить рабочую точку при работе насоса на сеть.

3. Определить мощность на валу насоса, приняв удельный вес    раствора γ.

Задача 55. (Рис. 6.5). Центробежный насос перекачивает воду из открытого резервуара  А в закрытый цилиндрический резервуар В водонапорной башни на высоту Нг. Давление на свободной поверхности в баке р_о=0,147 МПа. Трубы всасы­вания и нагнетания имеют соответственно: диаметры d_ВС, d_H  и длины l_ВС, l_H. Коэффициент гидравлического трения λ=0,03. Местными потерями в нагнетательном трубопроводе прене­бречь. Суммарный коэффициент местных сопротивлений вса­сывающей линии  ξ_вс = 6.

1. Подобрать насос, который обеспечит подачу воды Q. Построить рабочие характеристики насоса H = f(Q), ƞ = f (Q).

2. Построить характеристику трубопровода H_ТР = f(Q). Найти рабочую точку при работе насоса на сеть.

3. Найти потребную мощность насоса для пропуска задан­ного объемного расхода.

4. Определить подаваемый объемный расход при парал­лельной работе двух одинаковых насосов на общий трубо­провод с теми же данными. Начертить схему подключения насосов.

Задача 56. (Рис. 6.6). Для подкормки растений из резер­вуара  А

питательный раствор удельным весом γ = 9,81

перекачивается в стеллаж  В на высоту Н_г центробежным насосом с объемным расходом Q. В узле С часть раствора отводится по ответвлению в резервуар А, где перемешивает­ся через перфорированный трубопровод. Трубопровод всасы­вания имеет длину l_ВС, диаметр d_ВС. Нагнетательный трубо­провод имеет длину до точки С – l = l_ВС, от т. С до стеллажа В и от т. С до резервуара А – l_СВ = l_СА, = 2 l_ВС,, диаметр d_H. Коэф­фициент сопротивления трения в трубах λ = 0,025, суммарный коэффициент местных сопротивлений всасывающей линии ξ_вс = 4. Местными потерями в линиях нагнетания пренебречь.

1 Подобрать насос. Начертить рабочие характеристики H = f(Q),            ƞ = f (Q).

2. Определить рабочую точку при работе насоса на сеть.

3. Определить мощность насоса N_н.

4. Как изменится напор и мощность насоса, если подачу воды увеличить на 20%? Как (последовательно или парал­лельно) надо подключить второй насос с целью увеличения расхода при их работе на один трубопровод?

Задача 57. (Рис. 6.7). Из водоисточника в водонапорную башню вода температурой  t°C  перекачивается по стальному трубопроводу центробежным насосом с объемным расхо­дом Q. Отметка уровня воды в источнике  -   _ис = 27 м, от­метка уровня воды в резервуаре водонапорной башни - _б = 95 м. Всасывающий и нагнетательный трубопроводы имеют соответственно: длины l_ВС, l_H ,диаметры d_ВС, d_H. Местными потерями в нагнетательном трубопроводе пренебречь, во вса­сывающем трубопроводе местные потери напора принять рав­ными 100% от потерь по длине.

1. Произвести выбор центробежного насоса. Построить его рабочие характеристики H = f(Q), ƞ = f (Q). Построить харак­теристику трубопровода H_ТР = f(Q) и по рабочей точке насоса проверить его режим работы на трубопровод.

2. Определить мощность на валу насоса для рабочей точки насоса. КПД насоса ƞ_н определить но характеристике ƞ = f (Q).

3. Как изменится напор и мощность насоса, если подачу воды уменьшить задвижкой на 22%?

4. Как изменится объемный расход, если параллельно под­ключить второй насос? Начертить схему подключения насо­сов.

Задача 58. (Рис. 6.8). Из резервуара  А животноводческого помещения после биологической очистки сточные воды темпе­ратурой t°C перекачиваются центробежным насосом с объем­ным расходом Q по стальному трубопроводу в общий резер­вуар-водосборник  В. Перепад горизонтов в резервуаре  А и водосборнике  B равен ∆h =1,5 м. Всасывающий и нагнета­тельный трубопровод имеют соответственно длины l_ВС, l_H ,диаметры d_ВС, d_H. Местными гидравлическими потерями пре­небречь.

1. Подобрать насос. Начертить рабочие характеристики насоса H = f(Q), ƞ = f (Q),  построить характеристику трубо­провода H_ТР = f(Q).

2. Определить рабочую точку при работе насоса на сеть и мощность на валу насоса. Коэффициент полезного действия насоса определить по характеристике ƞ = f (Q).

3. Как изменится напор и мощность насоса при уменьше­нии задвижкой подачи воды на 25%?

4. Как изменится подаваемый объемный расход, если па­раллельно подключить второй насос на общий трубопровод с теми же данными? Начертить схему подключения насосов.

Задача 59. (Рис. 6.9). В сливной системе навозоудаления вода для смыва забирается из резервуара-накопителя А цент­робежным насосом и подается в одинаковом количестве Q в два помещения В и С, которые находятся на высоте h_в=4 м, h_с = 9 м. Трубопровод АК имеет приведенную длину l=50 м, трубы  КС и KB имеют одинаковую длину l_КС = l_кв = l₂ = 100 м, диаметр всех труб равняется d_кв  =  d_КС = d_АК. Коэффициент сопротивления трения во всех трубах λ = 0,025. Суммарный коэффициент местных сопротивлений всасывающей линии ξ_ВС = 5.

1. Определить, какое дополнительное сопротивление необ­ходимо ввести в трубу KB путем прикрытия задвижки, чтобы обеспечить требуемое равенство расходов.

2. Подобрать центробежный насос, начертить его рабочие характеристики H = f(Q), ƞ = f (Q).

3. Определить рабочую точку при работе насоса на сеть. Подсчитать мощность на валу насоса.

4. Определить подаваемый объемный расход при парал­лельной работе двух одинаковых насосов на общий трубо­провод с теми же данными. Начертить схему подключения насосов.

Задача 60. (Рис. 6.10). Вода температурой  t°C из водохра­нилища в оросительную систему подается на высоту Н_г по стальному трубопроводу центробежным насосом с объемным расходом Q. Всасывающий и нагнетательный трубопроводы имеют соответственно: длины l_ВС, l_H  и диаметры d_ВС, d_H. Мест­ными потерями в нагнетательном трубопроводе пренебречь, во всасывающем трубопроводе местные потери напора при­нять равными 100% от потерь по длине.

1. Произвести выбор центробежного насоса. Построить ра­бочие характеристики насоса H = f(Q), ƞ = f (Q).

2. Построить характеристику трубопровода H_ТР = f(Q). Определить рабочую точку при работе насоса на сеть.

3. Определить мощность на валу насоса для рабочей точ­ки. КПД насоса для расчета определить по характеристике ƞ = f (Q).

4. Как изменится подаваемый объемный расход при па­раллельной работе двух одинаковых насосов на общий тру­бопровод с теми же данными? Начертить схему подключения насосов.

ТЕМА 7

ГИДРОПРИВОД

(данные для решения задач 61 – 70 приведены в табл. 2.10)

Задача 61. (Рис. 7.1). Гидравлическая система рулевого управления трактора К-700 состоит из насоса 1 с подачей Q давление на выходе которого р, соединенного нагнетательным трубопроводом 2 длиной l и диаметром d с предохранитель­ным клапаном 3 (установленным на сливном трубопроводе 4), распределителем 5 с размещенным в нем золотником 6 и силовым цилиндром 7 с поршнем 8 диаметром D. Распреде­литель соединен с силовым цилиндром посредством трубо­проводов 9, причем, полости распределителя сообщены с помощью трубопроводов 10, и сливным трубопроводом 11. В качестве рабочей жидкости используется автотракторное масло кинематической вязкостью v и удельным весом γ.

Определить усилие N, создаваемое поршнем силового цилиндра для удержания трактора в горизонтальном положе­нии и при его работе на склоне. Задача 62. (Рис. 7.2). Кормораздатчик имеет гидравличес­кую систему, состоящую из силового цилиндра 1 (рабочее усилие которого N) с поршнем 2 диаметром D; распредели­теля 3 с золотником 4, соединенного с силовым цилиндром посредством трубопроводов 5; шестеренного насоса 6 с пода­чей Q; нагнетательного трубопровода 7 длиной l и диамет­ром d; перепускного клапана 8 и сливных трубопроводов 9 и 10.

Определить давление р на выходе насоса.

Задача 63.(Рис. 7.3). Гидросистема погрузчика экскавато­ра ПЭ-0,8 содержит следующие основные элементы: шесте­ренный насос 1 с подачей Q, давление па выходе которого р, соединенный нагнетательным трубопроводом 2 диаметром d и длиной l с перепускным клапаном 3 и гидрораспределите­лем 4, и силовой цилиндр 5 диаметром D с поршнем 6, соеди­ненный с гидрораспределителем через трубопроводы 7, слив­ные трубопроводы 8 и 9. В качестве рабочей жидкости ис­пользуется дизельное масло удельным весом γ и кинемати­ческой вязкостью v.

Определить усилие N, которое создается поршнем сило­вого цилиндра при подъеме груза.

Задача 64. (Рис. 7.4). Свеклоуборочный комбайн КСТ-2 снабжен устройством для копирования контура междурядий гряд, которое механически связано с гидросистемой комбайна. Эта система имеет силовой цилиндр 1 (рабочее усилие кото­рого N) с поршнем 2 диаметром D, соединенный через трубо­проводы 3 с распределителем 4 с размещенным в нем золот­ником 5; нагнетательный трубопровод 6 длиной l и диамет­ром d, предохранительный клапан 7, гидронасос 8 с подачей Q, сливные трубопроводы 9 и 10.

Определить давление р на выходе насоса 8.

Задача 65. (Рис. 7.5). Культиватор-растсниепитатель КРСШ-2,8 снабжен гидравлической системой, состоящей из силового цилиндра 1 с поршнем 2 диаметром D, гидрораспре­делителя 3 с золотником 4, соединенного с силовым цилинд­ром посредством трубопроводов 5, нагнетательного трубопро­вода 6 диаметром d и длиной l, предохранительного клапа­на 7, шестеренного насоса 8 с подачей Q, давление на выходе которого р, и сливных трубопроводов 9 и 10. Удельный вес рабочей жидкости принять γ, кинематическую вязкость v.

Определить усилие N, которое создается поршнем сило­вого цилиндра при работе культиватора.

 Задача 66. (Рис. 7.6). Гидравлическая система загрузчика сеялок автомобильного ЗСА-40 содержит шестеренный насос 1 с подачей Q, подключенный к нагнетательному трубопрово­ду 2 длиной l диаметром d, установленный на сливном трубо­проводе 3 предохранительный клапан 4; распределитель 5, в полости которого размещен золотник 6, и силовой цилиндр 7 с поршнем 8 диаметром D (усилие которого N ), соединенный с распределителем через трубопроводы 9, и сливной трубо­провод 10, полости распределителя сообщены между собой посредством трубопровода 11. В качестве рабочей жидкости используется автотракторное масло удельным весом γ и кине­матической вязкостью v. Определить давление р на выходе насоса.

Задача 67. (Рис. 7.7). Картофелеуборочный комбайн  ККУ-2 «Дружба» снабжен гидравлической системой, состоя­щей из цилиндра 1, поршня 2, соединенного трубопроводом 3 с распределителем 4, золотником 5 нагнетательного трубо­провода 6 диаметром d и длиной l, насоса 7 с подачей Q, дав­ление на выходе которого р, предохранительного клапана 8, установленного на сливном трубопроводе 9, и сливного трубо­провода 10. В качестве рабочей жидкости используется ди­зельное масло удельным весом γ и кинематической вязко­стью v. Определить усилие N, развиваемое поршнем гидро­цилиндра.

Задача 68. (Рис. 7.8). Гидросистема грядоделателя навес­ного ГН-2А имеет гидравлическую систему, включающую силовой цилиндр 1 (рабочее усилие которого N) с поршнем 2 диаметром D, соединенный трубопроводами 3 с распредели­телем 4, имеющего золотник 5, перепускной клапан 6, насос 7 с подачей Q. нагнетательный трубопровод 8 и сливные трубо­проводы 9 и 10. Нагнетательный трубопровод имеет длину l и диаметр d.   В качестве  рабочей жидкости используется мас­ло удельным весом γ и кинематической вязкостью v.

Определить давление р на выходе насоса.

Задача 69. (Рис. 7.9). Экскаватор гидравлический  Э-153 имеет гидросистему, содержащую основные элементы: сило­вой цилиндр 1 (рабочее усилие которого N) с поршнем 2 диаметром D, соединенными трубопроводами 3 с распредели­телем 4, имеющим золотник 5, нагнетательный трубопровод 6, насос 7 с подачей Q, предохранительный клапан 8 и слив­ные трубопроводы 9 и 10. Длина нагнетательного трубопрово­да l и диаметр d.

Определить давление р на выходе насоса 7.

Задача 70. (Рис. 7.10). Гидравлическая система пресса-подборщика с боковой подачей ППБ-13 состоит из следую­щих основных элементов: силового цилиндра 1 с поршнем 2 диаметром D, соединительных трубопроводов 3, распреде­лителя 4 с золотником 5, нагнетательного трубопровода 6 длиной l и диаметром d, предохранительного клапана 7, насо­са 8 с подачей Q и сливные трубопроводы 9 и 10. Давление на выходе насоса принять р.

Определить усилие N, создаваемое поршнем силового ци­линдра при работе iipeeca-подборщика.

                       Исходные данные для решения задач 61 – 70         Таблица 2.10

ТЕМА 8

МЕХАНИЗИРОВАННОЕ ОРОШЕНИЕ

(данные для решения задач 71 – 80 приведены в табл. 2.11, 3.12, 3.13).