Расчет центробежного насоса

Департамент образования Вологодской области

Бюджетное профессиональное образовательное учреждение Вологодской области «Череповецкий химико-технологический колледж»

Специальность18.02.03

«Химическая технология

неорганических веществ»

ПРАКТИЧЕСКИЕ  РАБОТЫ

по дисциплине ОП.09 Процессы и аппараты

Выполнил студент группы 31/2016

___________

                                            (подпись, дата)

Руководитель

___________

                                           (подпись, дата)

2018 г.

Практическая работа №1

«Расчет центробежного насоса»

Теоретические сведения

Центробежные насосы делятся на одноступенчатые и многоступенчатые. На рисунке 1 представлен одноступенчатый насос. Центробежный насос имеет рабочее колесо (1) с загнутыми назад лопатками, которое с большой скоростью вращается в корпусе (2) спиралеобразной формы. Жидкость из всасывающего трубопровода (3) поступает по оси колеса и, падая на лопатки, приобретает вращательное движение. Под действием центробежной силы давление жидкости увеличивается, и она выбрасывается из колеса в неподвижный корпус (2) и напорный трубопровод (4). При этом на входе в колесо создается пониженное давление, и, вследствие разности давлений, жидкость из приемного резервуара непрерывно поступает в насос. Без заполнения корпуса жидкостью колесо насоса при вращении не может создать достаточной разности давлений, необходимой для подъема жидкости по всасывающей трубе. Поэтому перед пуском в ход центробежный насос должен быть залит жидкостью (если она не поступает в насос под напором). Чтобы жидкость не выливалась из насоса и всасывающей трубы при заливке насоса или его остановке, на конце всасывающей трубы  устанавливают приемный (обратный) клапан (5) с всасывающей сеткой. Одноступенчатые насосы предназначены для создания небольших напоров - до 50 м.

Область применения: газовая, химическая, нефтяная, пищевая, целлюлозно-бумажная водоочистка.

[pic 1]

Рисунок 1 – Схема центробежного одноступенчатого насоса:

1 – рабочее колесо; 2 – корпус; 3 – всасывающий трубопровод; 4 – напорный трубопровод; 5 – приемный клапан с всасывающей сеткой.

Исходные данные

Рассчитать и подобрать центробежный насос для подачи Q = 0,0024 м3/c нитробензола из емкости, находящейся под атмосферным давлением Pатм = 1 ат, в аппарат, работающий под избыточным давлением Pизб = 0,26 МПа и при температуре t = 15. Геометрическая высота подачи Нг = 14 м, длина трубопровода на линии всасывания Lвс = 2,1 м, на линии нагнетания Lн = 30 м. На линии всасывания устанавливается один нормальный вентиль ζ1. На линии нагнетания установлены следующие элементы:  ζ2 - нормальный вентиль,   ζ3 -отвод 90 = 2, ζ4 - кран, ζ5 - вход в трубку с закругленными краями. Скорость всасывания , скорость нагнетания . Определить диаметр трубопровода, потери на трение и местное сопротивление, полный напор, мощность двигателя и подобрать насос по ГОСТу.[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5]

Последовательность расчета

Определим внутренний диаметр всасывающего и нагнетательного трубопроводов

         ,         (1)[pic 6]

где Q – производительность, м3/c;

        – ср. скорость движения потока м/с.[pic 7]

[pic 8]

Принимаем  [pic 9]

Определим диаметр нагнетательного трубопровода по формуле (1)

[pic 10]

Принимаем [pic 11]

Определим режим течения жидкости во всасывающем и нагнетательном трубопроводе

         ,              (2)[pic 12]

где ρ – плотность жидкости, кг/м3;

       µ – динамический коэффициент вязкости, Пас.[pic 13]