परीक्षण: पम्पिंग संस्थापन की गणना। पंपिंग इकाई की गणना, समाधान के साथ पंपों की गणना और चयन के लिए समस्याओं के उदाहरण

ऊर्जा के स्तर में अंतर, जिसके कारण पाइपलाइन के माध्यम से तरल प्रवाहित होता है, एक पंप के संचालन द्वारा बनाया जा सकता है, जिसका व्यापक रूप से मैकेनिकल इंजीनियरिंग में उपयोग किया जाता है। आइए पंप के साथ पाइपलाइन के संयुक्त संचालन और पंपिंग इकाई की गणना के सिद्धांत पर विचार करें।

चित्र 2.1 में दर्शाई गई पाइपलाइन के माध्यम से निचले जलाशय (स्रोत जलाशय) से दबाव के साथ तरल पंप किया जाता है पी 1 दबाव के साथ दूसरे टैंक (रिसीविंग टैंक) में पी 2. पंप अक्ष की ऊंचाई एचसब कुछ कहा जाता है सक्शन ऊंचाई, और वह पाइपलाइन जिसके माध्यम से तरल पंप तक प्रवाहित होता है सक्शन पाइपया सक्शन लाइन. पाइपलाइन के अंतिम खंड की ऊंचाई एच n कहा जाता है निर्वहन ऊंचाई, और पाइपलाइन जिसके माध्यम से तरल पंप से चलता है, इंजेक्शन(दबाव) या डिस्चार्ज लाइन. पाइपलाइन के प्रारंभिक खंड से अंतिम तक की ऊँचाई एन g को द्रव उत्थान की ज्यामितीय ऊंचाई कहा जाता है।

चावल। 2.1 - पम्पिंग स्थापना आरेख:

1 - पंप; 2 - प्राप्त टैंक; 3 - प्रारंभिक जलाशय;

4 - सक्शन पाइपलाइन; 5 - डिस्चार्ज पाइपलाइन; 6 - वैक्यूम गेज; 7 - दबाव नापने का यंत्र

पंप परिचालन पैरामीटर

पंप संचालन निम्नलिखित मापदंडों की विशेषता है:

पारी(प्रदर्शन) पंप द्वारा प्रति यूनिट समय में डिस्चार्ज पाइपलाइन को आपूर्ति किए गए तरल की मात्रा या द्रव्यमान है, क्यू(m3/s; m3/h; kg/s; kg/h; l/h)।

दबावपंप में तरल के एक इकाई द्रव्यमान को प्रदान की गई अतिरिक्त विशिष्ट ऊर्जा है, एन(एम)।

दस्ता शक्ति- पंप को बिजली की आपूर्ति, एनमें (बी).

शुद्ध शक्तिपंप में द्रव को दी गई शक्ति है, एनपी(बी).

क्षमता- यह प्रभावी की विशेषता है

ऊर्जा हस्तांतरण के संबंध में पंप की दक्षता। उपयोगी शक्ति और शाफ़्ट शक्ति के अनुपात के रूप में परिभाषित, η (%)।

पम्पिंग इकाई का दबाव निर्धारित करना

पंपिंग इकाई के दबाव को पंप से पहले और बाद में तरल की विशिष्ट ऊर्जा में अंतर के रूप में दर्शाया जा सकता है।

एच= ई 2 - ई 1 , (2.1)

ई 1 - पंप तक तरल की विशिष्ट ऊर्जा, मी;

ई 2 - पंप के बाद तरल की विशिष्ट ऊर्जा, मी।

सामान्य तौर पर, विशिष्ट ऊर्जा को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:

ई= जेड+

 × जी

कहाँ जेड- स्थिति की विशिष्ट संभावित ऊर्जा, एम;

 × जी

– दबाव की विशिष्ट स्थितिज ऊर्जा, मी;

– विशिष्ट गतिज ऊर्जा, एम.

आइए हम अनुभाग में द्रव के पूर्ण दबाव को निरूपित करें 4 –4 (दबाव नापने का यंत्र स्थापना बिंदु पर अनुभाग) आर n डिस्चार्ज दबाव और अनुभाग में पूर्ण दबाव है 3 –3 चलो निरूपित करें आरसभी - सक्शन दबाव। तुलना तल के लिए हम अनुभाग लेते हैं 1 –1 . फिर अनुभाग में विशिष्ट ऊर्जा 4 –4 , यानी पंप के बाद यह बराबर होगा:

ई 2= एचसूरज

+ पीएन +  एन

अनुभाग में विशिष्ट ऊर्जा 3 –3 , अर्थात्, पंप में प्रवेश करने से पहले यह इसके बराबर होगा:

ई एच जेड

पीरवि रवि

+में  × जी+ 2जी, (2.4)

कहाँ  सूरज

- सक्शन पाइपलाइन में तरल गति, एम/एस।

तब पंपिंग इकाई का दबाव बराबर होगा:

एच= एच

+ जेड+ जेड

+ पीएन +  एन - एच

बीसी = जेड

+ पीएन - पीवीएससी+  एन सब

सूर्य 1m23v

 × जी 2जी

सूरज  × जी 2जी

पीसूरज



सूरजसूरज

 × जी 2जी

= एचसभी- जेडसी+  × जी+ 2जी+ एचएन

 1 - अनुभाग में द्रव संचलन की गति 1 –1 , अर्थात्, मूल पुनः में-

टैंक,  1" 0 मी/से;

एचएन - सक्शन पाइपलाइन में दबाव का नुकसान, एम।

 × जी

पीएन

पी2 2 एन

एचरवि+ जेडएम+  × जी+ 2जी

= एचरवि+ एचएन+  × जी+ 2जी+ एचएन, (2.8)

 2 - अनुभाग में द्रव संचलन की गति 2 –2 अर्थात् पुनः प्राप्त करने में-

टैंक,  2 » 0 मी/से; तब

1. पंप के मुख्य मापदंडों का निर्धारण

1.1 पंप प्रदर्शन का निर्धारण

पंप का प्रदर्शन निम्न सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

जहां Q अधिकतम. दिन - गाँव के उपभोक्ताओं द्वारा अधिकतम दैनिक पानी की खपत (अग्निशमन आवश्यकताओं के लिए खपत को छोड़कर), एम 3 ;

टी - पंपिंग इकाई के संचालन की अवधि (पानी की खपत अनुसूची से ली गई), घंटे।

1.2 दबाव का निर्धारण

पंपिंग इकाई का दबाव चयनित जल आपूर्ति योजना पर निर्भर करता है।

चित्र .1। पम्पिंग स्थापना आरेख: 1 - अच्छा; 2 - जाल के साथ सेवन वाल्व; 3 - घुटना; 4 - पंप; 5 - चेक वाल्व; 6 - समायोजन वाल्व; 7 - जल मीनार

चूँकि पश्चिम बंगाल में पानी वायुमंडलीय दबाव में है, हम निम्नलिखित संबंध का उपयोग करके दबाव निर्धारित करेंगे:

जहां एच 0 पानी बढ़ने की ज्यामितीय ऊंचाई है, मी;

एच - सक्शन और डिस्चार्ज लाइनों पर दबाव में कमी, एम।

ज्यामितीय लिफ्ट ऊंचाई सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

जहां Z k कुएं में जल स्तर का भूगणितीय चिह्न है, m;

जेड बी - डब्ल्यूबी स्तर का भूगर्भिक चिह्न, एम।

हेड लॉस को सक्शन और डिस्चार्ज लाइनों पर हेड लॉस के योग के रूप में परिभाषित किया गया है:

2. सिर के नुकसान का निर्धारण

चूंकि पाइपलाइन पर स्थानीय प्रतिरोध हैं, तो, नुकसान के सुपरपोजिशन के सिद्धांत के अनुसार, उस पर कुल दबाव नुकसान स्थानीय प्रतिरोधों में लंबाई और दबाव नुकसान के साथ नुकसान का बीजगणितीय योग है और निम्नलिखित संबंध द्वारा निर्धारित किया जाता है:

हाइड्रोलिक घर्षण प्रतिरोध का गुणांक कहां है; एल - पाइपलाइन की लंबाई, मी; डी - पाइपलाइन व्यास, मी; i स्थानीय प्रतिरोध गुणांकों का योग है।

हम 250 से 800 मिमी तक के पाइप व्यास के लिए 1 मीटर/सेकेंड की सक्शन लाइनों के लिए गति का चयन करते हैं।

चयनित गति और प्रवाह दर के आधार पर, हम सूत्र का उपयोग करके पाइपलाइन का व्यास निर्धारित करते हैं:

हाइड्रोलिक घर्षण प्रतिरोध का गुणांक निम्नलिखित विधि का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है:

हम सूत्र का उपयोग करके रेनॉल्ड्स संख्या ज्ञात करते हैं:

गतिज श्यानता गुणांक, मी 2 /एस., पर

चूँकि R e > 2320 (अशांत मोड), हम एक समग्र मानदंड परिभाषित करते हैं:

पूर्ण खुरदरापन कहां है, एम

= 10...500 पर, गुणांक अल्टस्चुल सूत्र (संक्रमण क्षेत्र) द्वारा निर्धारित किया जाता है:

कोहनी () - 0.8 मीटर। जाल के साथ सेवन वाल्व - 39 मीटर।

डिस्चार्ज लाइन पर दबाव में कमी:

Vload=1.3…2.0 मी/से

एम. ए=6.959

क्योंकिआर ई > 2320 (अशांत मोड), हम समग्र मानदंड निर्धारित करते हैं:

कहाँ - पूर्ण खुरदरापन, एम, (एम.2, पृष्ठ 16, परिशिष्ट 2)

वाल्व जांचें32 मी .

डिस्चार्ज लाइन पर नियंत्रण वाल्व:लेक=0.6 मी

सिर का नुकसान: एम

मुखिया: एम

3. पंपिंग संस्थापन के लिए एक पंप का चयन करना

K और KM प्रकार के पंपों के क्षेत्रों के सारांश ग्राफ पर (K एक कैंटिलीवर पंप है, KM एक कैंटिलीवर-मोनोब्लॉक पंप है), हम निर्देशांक Q और H प्लॉट करते हैं और उनके प्रतिच्छेदन का बिंदु पाते हैं। यह बिंदु K160/30 पंप के क्षेत्र में घूर्णन गति n = 1450 के साथ स्थित है

के 160/30, डी के =168, डी बी =50, एन =1450

4. पंप संचालन बिंदु का निर्धारण

ऑपरेटिंग बिंदु निर्धारित करने के लिए, हम चयनित पंप की विशेषताओं और पंपिंग स्टेशन की सक्शन और डिस्चार्ज पाइपलाइनों की कुल विशेषताओं का एक संयुक्त ग्राफ बनाते हैं। हम पंप डेटा के अनुसार पंप विशेषता का निर्माण करते हैं, और पाइपलाइनों की कुल विशेषता निम्नलिखित संबंध के अनुसार बनाते हैं:

जहां АН पंपिंग स्टेशन की पाइपलाइनों (विशेषताओं) की प्रतिरोधकता है, एस 2 /एम 5 ;

जहां एन ए बिंदु ए, एम में दबाव है;

क्यू ए - बिंदु ए, एम 3 / एस पर प्रवाह दर।

5. व्हील टर्निंग पैरामीटर्स और पंप पावर का निर्धारण

पंप का संचालन बिंदु बहुत कम ही गणना किए गए बिंदु से मेल खाता है। पंप संचालन को बिंदु P से बिंदु A तक स्थानांतरित करना सुनिश्चित करने के लिए, कई विधियाँ हैं।

एक वाल्व के साथ पंप आउटलेट पर पानी के प्रवाह को कम करके पाइपलाइन विशेषताओं के ढलान को बदलना। जब वाल्व बंद हो जाता है, तो एच सी वक्र तीव्र हो जाएगा।

पंप की फ़ैक्टरी विशेषताएँ बदलना:

क) घूर्णन गति में परिवर्तन;

बी) प्ररित करनेवाला के व्यास को काटना

पहली विधि सबसे सरल है, लेकिन कम प्रभावी है, क्योंकि स्थापना की दक्षता कम हो जाती है। केन्द्रापसारक पंपों को चलाने के लिए उपयोग की जाने वाली अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटरों के लिए गति नियंत्रण प्रणालियों की जटिलता के कारण दूसरी विधि (ए) का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है। मामले 2 (बी) में, इंस्टॉलेशन की उच्च दक्षता को इंस्टॉलेशन के पुन: उपकरण के लिए न्यूनतम लागत के साथ बनाए रखा जाता है, इसलिए हम इसका उपयोग करेंगे।

पहिया घुमाते समय पंप मापदंडों की गणना करने के लिए, हम समानता सिद्धांत का उपयोग करेंगे। यदि वास्तविक व्यास और कटे हुए व्यास का अनुपात (मोड़ गुणांक) द्वारा दर्शाया जाता है, अर्थात। तब पंप के मुख्य संकेतकों के बीच गणितीय संबंध इस तरह दिखेगा:

इस सूत्र से यह निष्कर्ष निकलता है कि जैसे-जैसे पहिया का व्यास घटता जाएगा, पंप की विशेषताएँ फ़ैक्टरी वाले की तुलना में कम होंगी। एक निश्चित मूल्य पर, विशेषताओं में से एक टी.ए. से होकर गुजरेगी। कार्य मूल्य ज्ञात करने तक सीमित हो जाता है। यह भी ध्यान में रखा जाना चाहिए कि दक्षता में कमी के कारण पहिया को अत्यधिक मोड़ने की अनुमति नहीं है, पंप एन एस की गति गुणांक के आधार पर ली जाती है:

जहां n प्ररित करनेवाला के क्रांतियों की संख्या है

क्यू - पंप प्रवाह, एम 3 / एस;

एन - पंप हेड, एम

चूँकि n S 120 ... 200 की सीमा में निकला, हम 11 ... 15% की मोड़ सीमा चुनते हैं।

टर्निंग गुणांक का मान निर्धारित करने के लिए, हम गुणांक का अधिकतम मान 1.2 के बराबर निर्धारित करते हैं। बिंदु 2 के निर्देशांक निर्धारित करें:

X का मान H 1 और Q 1 के माध्यम से निर्धारित किया जा सकता है:

हम टर्निंग गुणांक का आवश्यक मान X 1 और X 2 के अंकगणितीय माध्य के रूप में प्राप्त करते हैं:

6. एक इलेक्ट्रिक मोटर का चयन करना

ट्रिम किए गए पहिये के साथ पंप को चलाने के लिए विद्युत मोटर की शक्ति सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

जहां k पावर रिजर्व फैक्टर है, जिसे 1.3 के बराबर लिया गया है;

पानी का घनत्व, किग्रा/मीटर;

ट्रांसमिशन - इंजन से पंप तक ट्रांसमिशन की दक्षता (0.98-1);

आरपीएम - मशीनीकृत पहिये वाले पंप की दक्षता, सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

जहां पी ऑपरेटिंग बिंदु पर एक सामान्य प्ररित करनेवाला के साथ एक पंप की दक्षता है (मेट2 परिशिष्ट 5)।

जहां पी ऑपरेटिंग बिंदु पर एक सामान्य प्ररित करनेवाला के साथ एक पंप की दक्षता है।

मशीनीकृत पहिये वाले पंप के लिए Q, N और H का मान।

शक्ति और घूर्णन गति के आधार पर, हम कैटलॉग से एक अतुल्यकालिक मोटर का चयन करते हैं: AIR 100 S2 Ndv=4 kW n = 3000 rpm

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शिक्षा के लिए संघीय एजेंसी

उच्च शिक्षा का राज्य शैक्षणिक संस्थान

व्यावसायिक शिक्षा

"यारोस्लाव राज्य तकनीकी विश्वविद्यालय"

"रासायनिक प्रौद्योगिकी की प्रक्रियाएं और उपकरण" विभाग

गणना कार्य

अनुशासन में "रासायनिक प्रौद्योगिकी की प्रक्रियाएं और उपकरण"

पम्पिंग स्थापना की गणना

कार्य पूरा किया

छात्र एस.एस. Kovalchuk

अध्यापक

पीएच.डी. तकनीक. विज्ञान, एसोसिएट प्रोफेसर

ए.वी. सुगाक

परिचय

पंपिंग इकाइयों का व्यापक रूप से राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के सभी क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है: उद्योग, निर्माण, परिवहन और कृषि में। इसके लिए हाइड्रोलिक्स की सैद्धांतिक नींव का ज्ञान और विशेषज्ञ पाठ्यक्रमों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए व्यावहारिक हाइड्रोलिक गणना करने की क्षमता की आवश्यकता होती है।

कार्य में "पंपिंग इकाई की गणना" शामिल है, जिसमें हाइड्रोलिक्स के क्षेत्र में सबसे महत्वपूर्ण लागू गणनाओं का एक सेट शामिल है और इसे "रासायनिक प्रौद्योगिकी की प्रक्रियाएं और उपकरण" पाठ्यक्रम का अध्ययन करने वाले छात्रों द्वारा पूरा करने की अनुशंसा की जाती है।

किसी कार्य को पूरा करना शुरू करते समय, आपको उसकी सामग्री का सावधानीपूर्वक अध्ययन करना चाहिए और वैज्ञानिक, तकनीकी और शैक्षिक साहित्य से परिचित होना चाहिए।

गणना कार्य करते समय, आपको निम्नलिखित पद्धति द्वारा निर्देशित होना चाहिए:

1) स्वीकृत विकल्प के अनुसार पंपिंग स्थापना का एक आरेख बनाएं;

2) पाइपलाइन गणना करें, निर्देशांक में नेटवर्क की डिज़ाइन विशेषताओं का निर्माण करें: आवश्यक दबाव एच, द्रव प्रवाह वी;

3) एक पंप का चयन करें और नेटवर्क विशेषताओं को दर्शाने वाले ग्राफ पर पंप विशेषताओं को प्लॉट करें;

1. गणना कार्य

आरंभिक डेटा:

तरल पानी;

तापमान टी - 40 सी ओ;

प्रवाह दर Vf - 10 l/s - 0.01 m 3/s;

ज्यामितीय शीर्ष एन जी - 25 मीटर;

टैंकों में दबाव - पी 1 = 0.1 एमपीए, पी 2 = 0.15 एमपीए;

पाइपलाइन की कुल लंबाई एल - 150 मीटर।

पाइपलाइन पर स्थानीय प्रतिरोध?:

सक्शन लाइन पर:

इनटेक डिवाइस (सुरक्षात्मक जाल के साथ चेक वाल्व) 1 टुकड़ा = 4.3;

सुचारू घुमाव (वापसी) 2 पीसी.=0.14*2=0.28;

दबाव रेखा पर:

वाल्व (या वाल्व) 1 पीसी। = 0.5;

चिकनी रोटेशन (वापसी) 2 पीसी। = 0.14*2 = 0.28;

पाइप से आउटलेट (उपकरण बी तक) 1 पीसी। = 1.

प्ररित करनेवाला गति n = 3000 आरपीएम।

चित्र 1. पम्पिंग स्थापना आरेख।

2. पाइपलाइन की हाइड्रोलिक गणना

2.1 पाइप व्यास का चयन

पाइप व्यास की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है

जहां d पाइप व्यास (गणना) है, मी;

वी - निर्दिष्ट द्रव प्रवाह, एम 3 / एस;

डब्ल्यू - औसत द्रव गति, एम/एस।

(1) के अनुसार गणना सक्शन लाइन और दबाव लाइन के लिए अलग-अलग की जाती है, जबकि सक्शन लाइन 0.8 मीटर/सेकेंड के लिए डब्ल्यू लिया जाता है, दबाव लाइन 1.5 मीटर/सेकेंड के लिए।

पाइप का वास्तविक व्यास है

डी 1 =159 x 5.0 मिमी

डी 2 =108 x 5.0 मिमी

पाइप के स्वीकृत वास्तविक व्यास के आधार पर, औसत द्रव गति निर्दिष्ट की जाती है

2.2 पंप स्थापना ऊंचाई (सक्शन लिफ्ट) का निर्धारण

अनुमेय सक्शन ऊंचाई की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है

अनुमेय सक्शन ऊँचाई कहाँ है, मी;

पी 1 - आपूर्ति टैंक में दबाव सेट करें, पीए;

आर एन.पी. - किसी दिए गए तापमान पर तरल का संतृप्त वाष्प दबाव, पा;

सक्शन लाइन में दबाव में कमी, मी;

स्वीकार्य गुहिकायन आरक्षित, मी.

अनुमेय गुहिकायन आरक्षित का निर्धारण

महत्वपूर्ण स्टॉक

जहां V पंप प्रदर्शन है (द्रव प्रवाह दिया गया है), m 3 /s;

एन - पंप प्ररित करनेवाला की घूर्णन गति, आरपीएम।

अनुमेय गुहिकायन आरक्षित महत्वपूर्ण की तुलना में 20...30% बढ़ जाता है

सक्शन लाइन में दबाव हानि की गणना

गणना दबाव हानियों को जोड़ने के सिद्धांत पर की जाती है

कहाँ? - घर्षण गुणांक;

एल 1 - सक्शन लाइन की लंबाई, मी;

डी 1 - सक्शन पाइप का व्यास, मी;

वापसी सीएल. ? पी.पी. - स्थानीय प्रतिरोध गुणांक;

डब्ल्यू 1 - सक्शन लाइन में द्रव की गति, एम/एस।

घर्षण गुणांक रेनॉल्ड्स मानदंड रे और सापेक्ष खुरदरापन पर निर्भर करता है

रेनॉल्ड्स मानदंड की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है

कहाँ? - तरल घनत्व, किग्रा/एम3;

गतिशील चिपचिपाहट गुणांक, पी.एस.

सापेक्ष खुरदरापन (चिकनापन) की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है

जहाँ e समतुल्य खुरदरापन का मान है।

रेनॉल्ड्स मानदंड की गणना करते समय, हमने दिखाया कि शासन अशांत है, जिसका अर्थ है कि घर्षण गुणांक जी.ए. के ग्राफ के अनुसार चुना गया है। मुरीना

हम सूत्र (5) का उपयोग करके दबाव हानि की गणना करते हैं

पंप पाइपलाइन पावर इलेक्ट्रिक मोटर

असाइनमेंट के अनुसार मान l 1 एक निश्चित मान h सभी से जुड़ा है। . इसलिए, गणना क्रमिक सन्निकटन की विधि द्वारा की जाती है। ऐसा करने के लिए आपको चाहिए:

मान l 1 s m निर्धारित करें;

एच पी.एस. निर्धारित करें ;

एच सूर्य की गणना करें;

स्थिति की जाँच करें l 1 =h dc +3 m

विचलन 10% से कम है, इसलिए गणना सही है।

2.3. आवश्यक दबाव वक्र का निर्माण (नेटवर्क विशेषताएँ)

आवश्यक दबाव एन प्रवाह - पाइपलाइन की शुरुआत में दबाव, एक दिया गया द्रव प्रवाह प्रदान करता है। प्रवाह दर N खपत =f(V) पर आवश्यक दबाव की निर्भरता को आवश्यक दबाव वक्र या नेटवर्क विशेषता कहा जाता है। आवश्यक दबाव की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है

जहां एच जी तरल वृद्धि की ज्यामितीय ऊंचाई है, मी;

पी 1, पी 2 - दबाव और आपूर्ति टैंक में दबाव, क्रमशः, पा;

संपूर्ण पाइपलाइन के साथ स्थानीय प्रतिरोध गुणांकों का योग।

स्थानीय प्रतिरोधों का योग

कहाँ? ob.kl - इनटेक डिवाइस (सुरक्षात्मक जाल के साथ चेक वाल्व);

पी.पी - चिकनी मोड़ (वापसी);

रियर - वाल्व (या वाल्व);

निकास - पाइप से बाहर निकलें (उपकरण बी तक)।

(1.9.) में पहले दो पद प्रवाह दर पर निर्भर नहीं हैं। उनके योग को स्थैतिक दबाव एन सेंट कहा जाता है

अशांत शासन के मामले में, प्रतिरोध के द्विघात नियम (? = स्थिरांक) को मानते हुए, निम्नलिखित अभिव्यक्ति को एक स्थिरांक माना जा सकता है:

पिछले सूत्रों को ध्यान में रखते हुए, आवश्यक दबाव की अभिव्यक्ति को इस प्रकार दर्शाया जा सकता है

आवश्यक दबाव वक्र के निर्माण के लिए, तरल प्रवाह के कई मूल्यों को निर्दिष्ट करना आवश्यक है, दोनों दिए गए प्रवाह दर से कम और उससे अधिक, और दिए गए के बराबर भी।

तालिका 1 नेटवर्क विशेषताएँ

3. पंप चयन

एक पंप का चयन करने के लिए प्रारंभिक पैरामीटर दिए गए द्रव प्रवाह दर और आवश्यक दबाव एन खपत के अनुरूप इसका प्रदर्शन है। विशिष्ट घूर्णन आवृत्ति की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

जहां n पंप प्ररित करनेवाला की घूर्णन गति, आरपीएम है

पंप का प्रकार विशिष्ट रोटेशन आवृत्ति n y द्वारा निर्धारित किया जाता है

13…25 - कम गति केन्द्रापसारक

किसी दिए गए प्रकार के पंप के लिए प्रवाह और दबाव की सारांश अनुसूची का उपयोग करके, हम पंप का ब्रांड निर्धारित करते हैं। ऐसा करने के लिए, निर्देशांक V ass, N उपभोग्य सामग्रियों वाला एक बिंदु ग्राफ़ पर अंकित किया जाता है।

प्रवाह दर V = 0.01 m 3/s और दबाव N खपत = 33.49, पंप ब्रांड 3K9 n = 2900 rpm के लिए।

पंप ब्रांड का चयन करने के बाद, मुख्य विशेषता को विशेषता नेटवर्क से ग्राफ़ में स्थानांतरित किया जाना चाहिए। क्या दक्षता वक्र को उसी ग्राफ के क्षेत्र में स्थानांतरित किया जाता है? = एफ(वी)। प्राप्त मापदंडों का उपयोग करके, पंप शाफ्ट पर शक्ति की गणना करें [किलोवाट]

जहां एन इन - शाफ्ट पावर, किलोवाट;

तरल घनत्व, किग्रा/एम3;

वी - पंप प्रदर्शन (निर्दिष्ट द्रव प्रवाह) एम 3 / एस;

एन - पंप हेड, एम;

पंप दक्षता.

यह मानते हुए कि वेन पंपों के लिए मोटर और पंप के बीच कोई मध्यवर्ती गियर नहीं है, और युग्मन की दक्षता 0.96 के बराबर ली जा सकती है, मोटर की रेटेड शक्ति निर्धारित की जाती है

कहाँ? डीवी - दक्षता।

एन डीवी के प्रारंभिक अनुमान के लिए, क्या हम लगभग ले सकते हैं? डीवी =0.8.

पंप चालू होने पर ओवरलोड शुरू होने की संभावना को ध्यान में रखते हुए, स्थापित मोटर शक्ति को रेटेड से अधिक माना जाता है

पावर रिजर्व फैक्टर कहां है.

1. गणना के परिणामस्वरूप, पाइपलाइन के व्यास की गणना सक्शन लाइन डी 1 = 159 x 5.0 मिमी और दबाव लाइन डी 2 = 108 x 5.0 मिमी पर की गई;

2. एक विशिष्ट नेटवर्क बनाया गया;

3. विशिष्ट घूर्णन आवृत्ति की गणना की;

4. विशिष्ट आवृत्ति के आधार पर पंप प्रकार का चयन करें;

5. हमने पंप ब्रांड 3K9 चुना, ऑपरेटिंग गति n = 2900 आरपीएम।

प्रयुक्त स्रोतों की सूची

1. पावलोव के.एफ., रोमानकोव पी.जी., नोसकोव ए.ए. प्रक्रियाओं और उपकरणों पर पाठ्यक्रम के लिए उदाहरण और समस्याएं। - एल.: रसायन विज्ञान, 1981. - 560 पी।

2. कसाटकिन ए.जी. रासायनिक प्रौद्योगिकी की बुनियादी प्रक्रियाएं और उपकरण। - मॉस्को 2005। - 750 पी।

3. तुर्किन वी.वी. पम्पिंग इकाई की गणना. - यारोस्लाव. नानायंत्र int. यारोस्लाव, 1991. - 19 पी।

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पंप की दबाव विशेषताएँ (दबाव, प्रवाह, शाफ्ट शक्ति)। आवश्यक हाइड्रोलिक नेटवर्क दबाव का ग्राफ़। एक मानक हाइड्रोलिक सिलेंडर, पाइपलाइन व्यास और हाइड्रोलिक ड्राइव में दबाव हानि की गणना। द्रव प्रवाह और दिए गए दबाव के आधार पर पंप का चयन करना।

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जल आपूर्ति नेटवर्क की गणना, अनुमानित जल प्रवाह दर और पाइपलाइन व्यास का निर्धारण। डिस्चार्ज पाइपलाइन के अनुभागों में दबाव हानि, जल आपूर्ति नेटवर्क की विशेषताएं, पंप संचालन बिंदु का चयन। विद्युत मोटर की अनुमानित शक्ति को मापना।

परीक्षण, 09/27/2009 को जोड़ा गया

टैंक ई-1 से कॉलम के-1 तक सिंचाई की आपूर्ति के लिए इष्टतम पंप विकल्प का चयन। पंप किए गए तरल के थर्मोफिजिकल पैरामीटर। पम्पिंग स्थापना आरेख। पंप दबाव की गणना, "ऑपरेटिंग पॉइंट" का निर्माण। पंप के संचालन का डिजाइन और सिद्धांत।

कजाकिस्तान गणराज्य

अल्माटी ऊर्जा और संचार संस्थान

ताप विद्युत संयंत्र विभाग

पाठ्यक्रम

अनुशासन: ताप विद्युत संयंत्रों के सहायक उपकरण

विकल्प #1

पूर्ण: कला। जीआर. टीईएस-09-3

अब्दिलबाएव ए.बी.

जाँच की गई: st.pr. खोडानोवा टी.वी.

अल्माटी 2012

परिचय

आरंभिक डेटा

पंप परिचालन बिंदु मापदंडों का निर्धारण

गुहिकायन की अनुपस्थिति की स्थिति से सक्शन पाइपलाइन के न्यूनतम व्यास का निर्धारण

पम्पिंग इकाई के प्रवाह को नियंत्रित करना

प्रयुक्त साहित्य की सूची

परिचय

दबाव टैंक, 2 - पंप, 3 - खुला जलाशय, 4 - रिसीविंग बॉक्स (फ़िल्टर), 5 - नियंत्रण वाल्व (नल)

चित्र 1.1 - पंप स्थापना आरेख

सर्किट का विवरण: पंप 2 (तालिका 1.1 के अनुसार प्रकार) परिशिष्ट ए में दर्शाई गई विशेषता के साथ, एक बेलनाकार दबाव टैंक 1 में पानी की आपूर्ति करता है, जिसका तापमान टी डिग्री सेल्सियस है। तरल प्राप्त बॉक्स के माध्यम से पंप में प्रवेश करता है (फ़िल्टर) 4 पंप स्थापना अक्ष के नीचे स्थित खुले प्राप्त टैंक 3 से। पंप प्रवाह को बदलने के लिए दबाव रेखा पर एक नियंत्रण वाल्व (नल) स्थापित किया जाता है। पंप आउटलेट पर पूर्ण दबाव और वायुमंडलीय दबाव (पीएमओ मान) के बीच का अंतर दबाव गेज 5 द्वारा दर्ज किया जाता है।

ब्रैकट मोनोब्लॉक पंप

पीएच = 6-9 के साथ साफ पानी (समुद्री पानी को छोड़कर) और घनत्व, चिपचिपाहट और रसायन में पानी के समान अन्य तरल पदार्थ पंप करने के लिए प्ररित करनेवाला को एक तरफा तरल आपूर्ति के साथ एक केन्द्रापसारक ब्रैकट एकल-चरण पंप के साथ क्षैतिज विद्युत पंप इकाइयां गतिविधि, जिसमें 0.2 मिमी आकार तक के ठोस समावेशन होते हैं, जिनकी मात्रा सांद्रता 0.1% से अधिक नहीं होती है।

पंप किए गए माध्यम का तापमान -10 से +120 C तक।

बीयरिंगों को तरल स्नेहक से चिकनाई दी जाती है। बियरिंग चैम्बर को जबरन ठंडा किया गया है।

प्रवाह भाग की सामग्री SCh20 कच्चा लोहा है।

शाफ्ट सील मैकेनिकल या डबल स्टफिंग बॉक्स है।

आयताकार फ़्लैंज्ड पाइप RU-16।

पंपिंग यूनिट प्रकार 2K80-65-160 में, इलेक्ट्रिक मोटर एक लोचदार युग्मन के माध्यम से जुड़े हुए हैं।

इनलेट पाइप डीएन 80 मिमी।

दबाव पाइप डीएन 65 मिमी।

ब्रैकट पंप 2K80-65-160 के लिए मुख्य तकनीकी विनिर्देश

आपूर्ति - 50 घन मीटर/घंटा

शीर्ष - 35.00 मी

घूर्णन गति - 2900 आरपीएम

अधिकतम बिजली खपत - 9.10 किलोवाट

स्वीकार्य गुहिकायन आरक्षित - 4.00 मीटर

पंप का वजन - 60 किलो

कैंटिलीवर पंप 2K80-65-160, ग्राहक के अनुरोध पर, इलेक्ट्रिक मोटर के साथ और उसके बिना दोनों की आपूर्ति की जाती है।

अंतर्राष्ट्रीय मानक ISO2858 के अनुसार घरेलू पंपिंग संयंत्रों द्वारा प्रकार 2K के कैंटिलीवर क्षैतिज पंप का उत्पादन किया जाता है।

1. प्रारंभिक डेटा

पम्प प्रकार
प्ररित करनेवाला व्यास, मिमी
पानी का तापमान, डिग्री सेल्सियस
सक्शन पाइपलाइन की लंबाई l1, मी
सक्शन पाइपलाइन व्यास d1, मी
डिस्चार्ज पाइपलाइन की लंबाई l2, मी
डिस्चार्ज पाइपलाइन व्यास d2, मी
सक्शन ऊंचाई एचवीएस, एम
डिस्चार्ज ऊंचाई एचएन, मी
टैंक 1, एमपीए में तरल की सतह पर गैस का मैनोमेट्रिक दबाव
वाल्व खोलने की डिग्री एनरियर
पाइप प्रकार	स्टील पाइप, निर्बाध, नया

ब्रैकट पंप पाइपलाइन

2. पंप परिचालन बिंदु मापदंडों का निर्धारण

पंपिंग इकाई के संचालन बिंदु मापदंडों का निर्धारण निम्नलिखित क्रम में किया जाता है:

हम दिए गए पंप स्थापना आरेख के अनुसार हाइड्रोलिक नेटवर्क का समीकरण बनाते हैं (चित्र 1.1 देखें)।

हम Q-H निर्देशांक में हाइड्रोलिक नेटवर्क समीकरण का ग्राफिकल प्रतिनिधित्व बनाते हैं।

हम क्यू - एच निर्देशांक में हाइड्रोलिक नेटवर्क के ग्राफ पर पंप की विशेषताओं को प्लॉट करते हैं (पंप की विशेषताएं परिशिष्ट ए में दी गई हैं)।

हम पंप की दबाव विशेषता और नेटवर्क विशेषताओं (ऑपरेटिंग बिंदु निर्देशांक) के प्रतिच्छेदन बिंदु के निर्देशांक निर्धारित करते हैं।

हाइड्रोलिक नेटवर्क समीकरण तैयार करना

हम दो खंडों का चयन करते हैं: एन-एन और के-के (चित्र 1.1 देखें), द्रव आंदोलन की दिशा के लंबवत और द्रव प्रवाह को सीमित करना। धारा n-n टैंक 3 में तरल की मुक्त सतह के साथ गुजरती है, और क्रॉस-सेक्शन k-k बंद टैंक 1 में तरल की सतह के साथ गुजरती है।

हम आम तौर पर अनुभाग एन-एन और के-के के लिए ऊर्जा के संरक्षण के नियम को लागू करते हैं, यह ध्यान में रखते हुए कि पंप में तरल में ऊर्जा जोड़ी जाती है, जो किसी दिए गए नेटवर्क में आवश्यक दबाव एचपीओटी के बराबर होती है:

जहां zн और zк वर्गों के गुरुत्वाकर्षण के केंद्रों के ऊर्ध्वाधर निशान हैं;

जेएन, जेके - वर्गों में द्रव आंदोलन की औसत गति;

पीएच - एक खुले टैंक की सतह पर दबाव;

पीके - बंद रिजर्व में दबाव;

एएन और एके - कोरिओलिस गुणांक; एन-के - दबाव हानि।

अनुभागों के गुरुत्वाकर्षण केंद्रों के ऊर्ध्वाधर चिह्नों के मान निर्धारित करने के लिए: zн और zк, क्षैतिज तुलना विमान 0-0 का चयन करें

(चित्र 1.1 देखें)। सुविधा के लिए, इसे आमतौर पर किसी एक खंड के गुरुत्वाकर्षण केंद्र के माध्यम से किया जाता है। हमारे मामले में, 0-0 विमान एन-एन खंड के साथ मेल खाता है।

एक खुले टैंक की सतह पर दबाव वायुमंडलीय दबाव (पी = पैट) के बराबर है, और एक बंद टैंक या पाइप में (पीके = पीएमओ + पैट) - वायुमंडलीय दबाव और उपकरण रीडिंग का योग (गेज दबाव लिया जाता है) प्लस चिन्ह के साथ, वैक्यूम दबाव माइनस चिन्ह के साथ)।

पदार्थ की मात्रा के संरक्षण के नियम के अनुसार, तरल की समान प्रवाह दर प्रवाह के किसी भी भाग से होकर गुजरती है:

n = Q1 = Q2 = Qk.

जहां Q1 और Q2 सक्शन और दबाव पाइपलाइनों के अनुभागों में प्रवाह दर हैं। इस बात को ध्यान में रखते हुए कि Q = J×* w, (2.2) के बजाय हम प्राप्त करते हैं:

Jн×* wн =J1×* w1 = J2×* w2=.......= Jк×* wк,

जहां wн, w1, w2, wк संबंधित अनुभागों के क्षेत्र हैं।

चूँकि टैंकों का क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र पाइपों के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्रों की तुलना में बहुत बड़ा है, पाइप J1 और J2 में वेग की तुलना में वेग JN और Jk बहुत छोटे हैं, और मान anJn2/2g और हैं akJk2/2g को नजरअंदाज किया जा सकता है (an और ak कोरिओलिस गुणांक हैं: लैमिनर ड्राइविंग मोड के लिए a=2, अशांत मोड में a=1)। हम स्वीकार करते हैं: Jн»0; जेके » 0.

जब द्रव अनुभाग एन-एन से अनुभाग तक जाता है तो दबाव में कमी एचएन-के

k-k में सक्शन और डिस्चार्ज पाइपलाइनों में होने वाले नुकसान शामिल हैं, और प्रत्येक पाइपलाइन में नुकसान को लंबाई और स्थानीय नुकसान में विभाजित किया गया है:

एन-के = एच1 + एच2= एचएफ + एचडीएल.1 + एचएसयूआर.1 + एचडीएल.2 + एचसीआर। + 3*hrev.+ हाउट।

- प्राप्त बॉक्स में हानि (फ़िल्टर)

एक्सएफ - फ़िल्टर प्रतिरोध गुणांक (तालिका 2.1 देखें);

- सक्शन पाइपलाइन की लंबाई के साथ नुकसान;

- सक्शन पाइपलाइन में घूमने के कारण नुकसान, जहां 90° के कोण से मुड़ने पर xpov प्रतिरोध गुणांक है (तालिका 2.1 देखें);

- डिस्चार्ज पाइपलाइन की लंबाई के साथ नुकसान;

नल में हानि, जहां xcr नल का प्रतिरोध गुणांक है (नल के पिछले हिस्से के खुलने की डिग्री पर निर्भर करता है (तालिका 2.1 देखें));

- इंजेक्शन पाइपलाइन में घूमने के कारण नुकसान, जहां 90° के कोण से मुड़ने पर xpov प्रतिरोध गुणांक है (तालिका 2.1 देखें);

- टैंक में पाइप से बाहर निकलने पर नुकसान, जहां

xout पाइप के आउटलेट पर प्रतिरोध गुणांक है (तालिका 2.1 देखें)।

तालिका 2.1 - औसत स्थानीय प्रतिरोध गुणांक x (द्विघात क्षेत्र) का मान

प्रतिरोध	डिजाइन के पैमाने
पाइप प्रवेश द्वार	टैंक में उभरे हुए नुकीले किनारों के साथ
पाइप से बाहर निकलें
घूर्णन कोण वाला वर्ग

डीटीआर, मिमी पर वाल्व और जाल के साथ पाइप प्राप्त करने वाला बॉक्स





एनएसएचटी=ए/डी के साथ गेट वाल्व 10,15

उपरोक्त निर्भरताओं को ध्यान में रखते हुए, समीकरण (2.4) इस प्रकार बनेगा:

समीकरण (2.5) को ध्यान में रखते हुए, सूत्र (2.1) का रूप लेगा:

द्रव प्रवाह के माध्यम से वेग J1 और J2 को व्यक्त करना (J1=Q/w1=4Q/p×d12;

J2 = Q/w2=4*Q/p*×d22) और समीकरण (2.6) को सरल बनाते हुए हम दबाव हिनफ्लो के लिए समीकरण लिखते हैं:

फॉर्मूला (2.7) प्रस्तुत आरेख के हाइड्रोलिक नेटवर्क का समीकरण है और दिखाता है कि पंप का दबाव तरल को ऊंचाई (एचवीएस + एचएन) तक बढ़ाने, जलाशय 1 में पंप के बैकप्रेशर पर काबू पाने और हाइड्रोलिक प्रतिरोध पर काबू पाने पर खर्च किया जाता है। .

Q-H निर्देशांक में हाइड्रोलिक नेटवर्क समीकरण का ग्राफिकल प्रतिनिधित्व प्लॉट करना

नेटवर्क विशेषताओं का निर्माण करने के लिए, हम पंप की ऑपरेटिंग रेंज से तरल प्रवाह के कई मान निर्धारित करते हैं और निम्नलिखित क्रम में संबंधित दबाव Hpot के मानों की गणना करते हैं:

हम किसी दिए गए तापमान t पर पानी का घनत्व r और चिपचिपाहट h निर्धारित करते हैं (तालिका 2.2 देखें)।

तालिका 2.2 - तापमान पर पानी के घनत्व आर और गतिक चिपचिपाहट गुणांक एन की निर्भरता

2 इसके लिए घर्षण गुणांक l निर्धारित करें:

हम सूत्र का उपयोग करके रेनॉल्ड्स संख्या की गणना करते हैं:

शेष डेटा तालिका 2.4 में दिया गया है

रेनॉल्ड्स मान के आधार पर, हम घर्षण गुणांक l निर्धारित करते हैं:

यदि पुनः< 2300 Þ l = 64 / Re,

यदि Re > 2300, Þ l = 0.11×(68/Re + De/d) 0.25

एल12 = 0.11×(68/58919.78 + 0.00005/0.15) 0.25 =0.021602

एल22 = 0.11×(68/73649.73 + 0.00005/0.12) 0.25 =0.021046

शेष डेटा तालिका 2.4 में दिया गया है

जहां डी पाइपलाइन की पूर्ण खुरदरापन है

(तालिका 2.3 देखें)।

तालिका 2.3 - विभिन्न पाइपों के लिए समतुल्य खुरदरापन मान

हम सूत्र (2.7) का उपयोग करके दबाव मान एचपीओटी की गणना करते हैं। हम सभी गणना की गई विशेषताओं को तालिका 2.4 में दर्ज करते हैं।

तालिका 2.4 में परिकलित डेटा के आधार पर, हम एक नेटवर्क विशेषता का निर्माण करते हैं (चित्र 2.1 देखें)।

क्यू-एच निर्देशांक में हाइड्रोलिक नेटवर्क ग्राफ़ पर एक पंप विशेषता को प्लॉट करना

हाइड्रोलिक नेटवर्क ग्राफ़ पर एक पंप विशेषता को प्लॉट करने के लिए, आपको यह करना होगा:

पंप की ऑपरेटिंग रेंज से दी गई प्रवाह दरों के आधार पर, पंप के दबाव, विद्युत शक्ति और दक्षता के संबंधित मान निर्धारित करें (परिशिष्ट ए देखें), जो तालिका 2.4 में दर्ज किए गए हैं।

तालिका 2.4 में इन मानों का उपयोग करते हुए, हम हाइड्रोलिक नेटवर्क समीकरण के ग्राफिकल प्रतिनिधित्व पर पंप विशेषताओं को प्लॉट करते हैं।

तालिका 2.4 - पंप के संचालन बिंदु को निर्धारित करने के लिए गणना तालिका का उदाहरण


पम्प विशेषताएँ
पंप हेड एच, एम
इंजन की शक्ति एन, किलोवाट
पंप दक्षता एच
नेटवर्क विशेषताएँ
सक्शन पाइप:
रेनॉल्ड्स संख्या Re1			पुनः 13 = 117733.6	पुनः14 = 147193.5	पुनः 15 = 176653.4		पुनः 17 = 235467.2
घर्षण गुणांक l1
डिस्चार्ज पाइपलाइन:
रेनॉल्ड्स संख्या Re2	पुनः 21 = 73649.73	पुनः22 = 110342.1		पुनः24 = 183991.9	पुनः25 = 220816.7
घर्षण गुणांक l2
प्रमुख गणना:
आवश्यक हाइड्रोलिक नेटवर्क दबाव एचपीओटी, एम	हिंदपुट1= 26.70236	हिंपुट2= 26.8578	हिंपुट3= 27.07448	हिंपुट4=27.35181	हिंपुट5=27.68971	हिंपुट6=28.08658	हिंपुट7=28.54525

पंप संचालन बिंदु के निर्देशांक निर्धारित करना

वह बिंदु जहां पंप और सिस्टम विशेषताएँ प्रतिच्छेद करती हैं वह सिस्टम और पंप संचालन बिंदु है (चित्र 2.1 देखें)। इसका मतलब यह है कि इस बिंदु पर पंप की उपयोगी शक्ति और पाइपलाइन नेटवर्क द्वारा खपत की गई बिजली के बीच संतुलन है। पंप का दबाव हमेशा सिस्टम प्रतिरोध के बराबर होता है। पंप द्वारा प्रदान किया जा सकने वाला प्रवाह भी इसी पर निर्भर करता है।

चित्र 2.1 - पंप संचालन बिंदु का निर्धारण

निष्कर्ष: पंप के संचालन बिंदु में निम्नलिखित पैरामीटर हैं: k = 0.0195 m3/s, Hk = 29 m, Ne = 8.4 kW, hk = 0.61।

वायुमंडलीय और सामान्य तापमान से कम दबाव पर तरल के उबलने की घटना, साथ ही उच्च दबाव वाले क्षेत्रों में वाष्प के बुलबुले के ढहने की घटना को गुहिकायन कहा जाता है।

गुहिकायन से पंप की सतह सामग्री नष्ट हो जाती है।

गुहिकायन की घटना को रोकने के लिए, यह आवश्यक है कि प्रवाह के उन हिस्सों में जहां दबाव वायुमंडलीय से कम है, शर्त पूरी होनी चाहिए - तरल में दबाव संतृप्त वाष्प दबाव (पी > पीएनपी) से अधिक होना चाहिए। .

प्रस्तावित पंपिंग इंस्टॉलेशन आरेख (चित्र 1.1 देखें) में, तरल पंप इंस्टॉलेशन की धुरी के नीचे स्थित जलाशय से पंप में प्रवेश करता है (चित्र 2.2 देखें)। इस शर्त के आधार पर कि कोई गुहिकायन घटना नहीं है, सक्शन पाइपलाइन का न्यूनतम व्यास इस शर्त से निर्धारित किया जाना चाहिए कि धारा 2-2 में दबाव संतृप्त भाप दबाव के बराबर है।

तब धारा 1-1 और 2-2 के लिए बर्नौली समीकरण रूप लेगा:

परिवर्तित समीकरण (2.9) के बाद: बाईं ओर उन पदों को समूहीकृत किया जाता है जो व्यास पर निर्भर नहीं करते हैं, और दाईं ओर - वे जो व्यास पर निर्भर करते हैं, हमें निम्नलिखित निर्भरता प्राप्त होती है:

समीकरण (2.10) का उपयोग करके व्यास का निर्धारण पारलौकिक समीकरण को हल करने के लिए आता है, क्योंकि व्यास के विभिन्न मूल्यों पर पाइपलाइन में आंदोलन के विभिन्न तरीके हो सकते हैं (Re=J*×d/n), और इसलिए विभिन्न मान हाइड्रोलिक घर्षण गुणांक एल का।

ऐसे समीकरणों को पीसी का उपयोग करके ग्राफ़िक या संख्यात्मक रूप से हल किया जाता है।

ग्राफ़िकल विधि का उपयोग करके समीकरण (2.10) को हल करने के लिए, हम समीकरण के बाएँ और दाएँ पक्षों को विभाजित करते हैं:

(2.11)

(2.12)

शेष डेटा तालिका 2.5 में दिया गया है

जहां चूहा वायुमंडलीय दबाव है, पा;

पीएम - सक्शन टैंक में तरल की सतह पर दबाव गेज (पीएम = 0.01 एमपीए);

आर.एन.पी. - पानी के तापमान पर संतृप्त वाष्प दबाव, पा

(चित्र 2.3 देखें); ऑपरेटिंग बिंदु मापदंडों के अनुरूप पंप प्रवाह, एम3/एस;

a1 - कोरिओलिस गुणांक (लैमिनर मोड में a=2, अशांत मोड में a=1)।

एल1 - हाइड्रोलिक घर्षण का गुणांक (लैमिनर मोड में एल1=64/रे; अशांत मोड में एल1=0.11*×(68/रे+डी/डी1)0.25 - सक्शन पाइपलाइन की लंबाई, मी);

एक्सएफ - फ़िल्टर प्रतिरोध गुणांक;

xpov - मोड़ प्रतिरोध का गुणांक।

चित्र 2.3 - तापमान पर पानी के संतृप्त वाष्प दबाव की निर्भरता

गुहिकायन की अनुपस्थिति की स्थिति से सक्शन पाइपलाइन के न्यूनतम व्यास का निर्धारण ग्राफिकल विधि द्वारा निम्नलिखित क्रम में किया जाता है:

हम व्यास d1 के कई मान निर्दिष्ट करते हैं।

हम सूत्र (2.11) का उपयोग करके समीकरण (2.10) के बाईं ओर के मान की गणना करते हैं।

हम सूत्र (2.12) का उपयोग करके फ़ंक्शन f(d1) के मान की गणना करते हैं और उन्हें तालिका 2.5 में दर्ज करते हैं।

हम फलन f(d1) को आलेखित करते हैं (चित्र 2.4 देखें)।

हम परिकलित मान को कोटि अक्ष के अनुदिश ग्राफ़ पर सूत्र (2.11) के अनुसार आलेखित करते हैं।

हम सक्शन पाइपलाइन का न्यूनतम व्यास निर्धारित करते हैं, जो दो रेखाओं के चौराहे पर स्थित है - समीकरण के बाएँ और दाएँ पक्ष (2.10)।

चित्र 2.4 - सक्शन पाइपलाइन का न्यूनतम व्यास निर्धारित करने के लिए

तालिका 2.5 - बिना गुहिकायन की स्थिति के आधार पर सक्शन पाइपलाइन के न्यूनतम व्यास को निर्धारित करने के लिए गणना तालिका का उदाहरण

पुनः 11 = 281786.1

पुनः12 = 258303.9

पुनः 13 = 238434.4

पुनः14 = 221403.35

Re15 = 206643.12

पुनः16=193727.93

पुनः 17 = 182332.17

घर्षण गुणांक l1

कोरिओलिस गुणांक, a1

समीकरण के बाएँ पक्ष का मान (2.10)

फ़ंक्शन का मान f(d1)

f(di1)= 7.294262

f(di2)= 4.7652289

f(di3)= 3.2280522

f(di4)= 2.255167

f(di5)= 1.6177739

f(di6)= 1.1875254

f(di7)= 0.889438

7. हम प्रस्तावित योजना की सक्शन पाइपलाइन में गुहिकायन घटना की उपस्थिति के बारे में निष्कर्ष निकालते हैं (चित्र 1.1 देखें)।

ऐसा करने के लिए, सेट मान d1 की तुलना dmin से करना आवश्यक है: जब d1 > dmin कोई गुहिकायन घटना नहीं होती है, यदि d1< dmin в насосной установке имеет место кавитация.=0,15мmin=0,115м

हमारे मामले में कोई गुहिकायन नहीं है.

पम्पिंग इकाई प्रवाह नियंत्रण

पंप प्रवाह को बदलना दो तरीकों से किया जा सकता है: नेटवर्क विशेषता को बदलकर जबकि पंप विशेषता अपरिवर्तित रहती है, या पंप विशेषता को बदलकर जबकि नेटवर्क विशेषता अपरिवर्तित रहती है।

पाठ्यक्रम कार्य के भाग के रूप में, दो दिए गए तरीकों का उपयोग करके पंपिंग इकाई की आपूर्ति को विनियमित करने के लिए तुलनात्मक गणना करना और दक्षता के संदर्भ में किसी एक तरीके की पसंद के बारे में निष्कर्ष प्रदान करना आवश्यक है।

नेटवर्क की विशेषताओं को बदलकर पंपिंग इकाई की आपूर्ति के सक्शन नियंत्रण के न्यूनतम व्यास का निर्धारण

नेटवर्क विशेषताओं में परिवर्तन होने पर पंप प्रवाह को नियंत्रित करना दबाव रेखा पर एक नल स्थापित करके किया जा सकता है।

उसी समय, जब नल खोला जाता है, तो पंप प्रवाह बढ़ जाता है, और नेटवर्क विशेषता चापलूसी हो जाती है।

पाठ्यक्रम कार्य (प्रारंभिक डेटा - पैराग्राफ 2.1 में गणना) के भाग के रूप में, हम वाल्व 5 के खुलने की डिग्री निर्धारित करेंगे, जिस पर सिस्टम में द्रव का प्रवाह कम हो जाता है: एनरिटर्न ³ 0.75 पर 20%।

नेटवर्क विशेषताओं को बदलकर पंप आपूर्ति नियंत्रण मापदंडों का निर्धारण निम्नलिखित क्रम में किया जाता है: नियंत्रण वाल्व का प्रतिरोध गुणांक निर्धारित किया जाता है, और फिर वाल्व के खुलने की डिग्री निर्धारित की जाती है (तालिका 2.6 देखें)।

नियंत्रण वाल्व के प्रतिरोध गुणांक का निर्धारण निम्नलिखित क्रम में किया जाता है:

1 दी गई शर्तों के तहत सिस्टम में आवश्यक द्रव प्रवाह निर्धारित करें: nreturn ³ 0.75 के साथ: Qк1 = Qк * 0.8=0.0195*0.8=0.0156

2 पंप विशेषता पर नए ऑपरेटिंग बिंदु K1 को चिह्नित करें (चित्र 2.5 देखें)।

हम ग्राफ़ से नल बंद होने पर उसमें अतिरिक्त दबाव हानि की मात्रा निर्धारित करते हैं: Dhcr = 6 m।

हम नल को बंद करते समय उसका अतिरिक्त प्रतिरोध गुणांक निर्धारित करते हैं (वेइस्बैक सूत्र):

चित्र 2.5 - नए ऑपरेटिंग बिंदु K1 का निर्धारण

5. चूंकि प्रारंभिक डेटा के अनुसार सिस्टम को नई प्रवाह दर में समायोजित करने से पहले, वाल्व पहले से ही आंशिक रूप से बंद था (एनरिटर्न), हम कुल प्रतिरोध गुणांक निर्धारित करते हैं:

xcrå =Dxcr + xcr =0.15+150.4222=150.5722

जहां xcr मूल संस्करण में क्रेन का प्रतिरोध गुणांक है (तालिका 2.1 देखें)।

चित्र 2.6 - नल के खुलने की डिग्री निर्धारित करने के लिए ग्राफ़

पंप विशेषताओं को बदलकर पंपिंग इकाई के प्रवाह को विनियमित करना

पंपिंग इकाई की आवश्यक विशेषताओं को पंप शाफ्ट की गति को बदलकर, या एक निश्चित तरीके से एक साथ जुड़े कई पंपों का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है।

पाठ्यक्रम कार्य पंप शाफ्ट की गति को बदलकर प्रवाह को विनियमित करने के मुद्दों की जांच करता है।

पंप शाफ्ट की घूर्णन गति में परिवर्तन से इसकी विशेषताओं में परिवर्तन होता है और परिणामस्वरूप, ऑपरेटिंग मोड में परिवर्तन होता है।

घूर्णन गति को बदलकर विनियमन करने के लिए, पंप को चलाने के लिए परिवर्तनीय गति वाली मोटरों का उपयोग करना आवश्यक है। ऐसे इंजन आंतरिक दहन इंजन, भाप और गैस टर्बाइन और डीसी इलेक्ट्रिक मोटर हैं।

पाठ्यक्रम कार्य (प्रारंभिक डेटा - पैराग्राफ 2.1 में गणना) के भाग के रूप में, हम पंप शाफ्ट की गति निर्धारित करेंगे जिस पर इसका प्रवाह कम हो जाएगा:

एनरियर ³ 0.75 पर 20%।

शाफ्ट गति बदलते समय पंप विशेषताओं का निर्धारण निम्नलिखित क्रम में किया जाता है:

ज्ञात शाफ्ट रोटेशन गति पर पंप की प्रारंभिक विशेषताओं और हाइड्रोलिक नेटवर्क की गणना (खंड 2.1) विशेषताओं का उपयोग करके, हम आवश्यक पंप प्रवाह निर्धारित करते हैं: एनरिटर्न ³ 0.75 के लिए: क्यूके1 = क्यूके * 0.8 = 0.0156।

चूंकि नेटवर्क विशेषता नहीं बदलती है, इसलिए हम नेटवर्क विशेषता पर पंप K2 का एक नया ऑपरेटिंग बिंदु चिह्नित करते हैं, जिसके माध्यम से नई पंप विशेषता को गुजरना होगा।

हम पंप K2 के ऑपरेटिंग बिंदु के अनुरूप पैरामीटर निर्धारित करते हैं: = 0.014 m3/s, H2 = 29 m, h2 = 0.71।

जब शाफ्ट गति को समायोजित करके प्रवाह दर में परिवर्तन होता है तो एक नई पंप विशेषता का निर्माण करने के लिए, हम निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करके ऐसे मोड के पैरामीटर निर्धारित करते हैं:

एचपी1 = एच2 * क्यू2 /क्यू2 2 =29*0.005562/0.0142=4.574 मीटर

जहां Q पंप की ऑपरेटिंग रेंज से द्रव प्रवाह दर है

(प्रारंभिक मानों के लिए तालिका 2.4 देखें)।

हम तालिका 2.6 में परिकलित मान दर्ज करते हैं और समान मोड का एक वक्र बनाते हैं (चित्र 2.7 में उदाहरण देखें)।

हम ग्राफ़ पर ऐसे मोड के वक्र के प्रतिच्छेदन बिंदु के भुज और पंप की विशेषताओं को निर्धारित करते हैं: Q1 = 0.0154 m3/s।

हम समानता कानून के अनुसार परिवर्तित प्रवाह मान Q2 के अनुरूप पंप शाफ्ट क्रांतियों की नई गणना की गई संख्या निर्धारित करते हैं:

एन * क्यू2 / क्यू1=(2900*0.014)/0.0154=2636 आरपीएम

जहां n पंप की प्रारंभिक विशेषताओं पर शाफ्ट घूर्णन गति है।

रोटेशन की गति n2 को बदलते समय, निम्नलिखित सूत्रों का उपयोग करके पंप विशेषताओं की पुनर्गणना करना आवश्यक है:

शेष डेटा तालिका 2.6 में दिया गया है

जहां Q और N पंप की ऑपरेटिंग रेंज से द्रव प्रवाह और दबाव के मान हैं (तालिका 2.4 देखें)।

हम गणना किए गए संकेतकों के आधार पर एक नई पंप विशेषता बनाते हैं

बिंदु K2 से होकर Q2 और H2 (चित्र 2.7 देखें)।

तालिका 2.6 - शाफ्ट गति को बदलकर प्रवाह को विनियमित करते समय पंप विशेषता के निर्माण के लिए गणना तालिका का उदाहरण

पंप प्रवाह Q, m3/s
पंप हेड एच, एम
पंप K2 के संचालन बिंदु के अनुरूप पैरामीटर
परिवर्तित प्रवाह दर Q2, m3/s
प्रवाह Q2 पर हेड H2
समान मोड के वक्र के निर्माण के लिए मान
पंप प्रवाह Q2, m3/s
पंप हेड H2, मी

चित्र 9 - शाफ्ट की गति बदलते समय एक नए पंप की विशेषता का निर्धारण

पंपिंग इकाई की आपूर्ति को विनियमित करने के लिए उपरोक्त तरीकों की तुलना

पंपिंग इकाई की आपूर्ति को विनियमित करने के लिए प्रस्तावित तरीकों में से सबसे प्रभावी का निर्धारण करने के लिए, यह आवश्यक है:

दो विकल्पों के लिए ड्राइव मोटर की शक्ति निर्धारित करें: जब वाल्व के खुलने की डिग्री बदलती है और जब शाफ्ट रोटेशन की गति बदलती है:

, डब्ल्यू(2.20)

जहां QK, HK, HK - पंप संचालन बिंदु की प्रवाह दर, दबाव और दक्षता।

सूत्र का उपयोग करके पंपिंग इकाई के प्रवाह को विनियमित करने की अधिक कुशल विधि से ड्राइव मोटर की शक्ति में कमी का निर्धारण करें:

डीएन = ((एनबी - एनएम)/एनबी)*100, %(2.21)

डीएन =((-)/)*100=22.375%

जहां एनबी और एनएम ड्राइव मोटर शक्ति के अधिक और कम मूल्य हैं, जो सूत्र (2.20) के अनुसार दो नियंत्रण विधियों के लिए निर्धारित हैं।

यह देखा जा सकता है कि पंप की विशेषताओं को बदलकर पंपिंग इकाई की आपूर्ति को विनियमित करना नेटवर्क की विशेषताओं को बदलने की तुलना में अधिक लाभदायक है, क्योंकि पहले मामले में हमने पंप की खपत की गई विद्युत शक्ति में 22.375 की कमी हासिल की थी। %, जिसके परिणामस्वरूप भविष्य में किसी भी उद्यम को खरीदी गई बिजली के भुगतान के लिए पूंजीगत लागत में बचत होगी।

संदर्भ

1. चर्कास्की वी.एम. पंप, पंखे, कंप्रेसर। - एम.: ऊर्जा, 1977.- 424 पी।

2. पोलाकोव वी.वी. स्कोवर्त्सोव एल.एस. पम्प और पंखे. - एम.: स्ट्रॉइज़दैट, 1990.- 336 पी।

श्लिपचेंको जेड.एस. पंप, कंप्रेसर और पंखे - कीव: टेक्निका, 1976.-369 पी।

जेनबैक ए.ए., किबारिन ए.ए. हीट इंजन और ब्लोअर। विशेषता 050717 - थर्मल पावर इंजीनियरिंग के अध्ययन के सभी रूपों के छात्रों के लिए व्याख्यान नोट्स। ए.: एआईईएस, 2007. - 53 पी।

सोकोलोव ए.आई. ताप विद्युत संयंत्रों के लिए सहायक उपकरण। पम्प और पंखे. व्याख्यान नोट्स: ए.: एआईईएस, 2005. - 81 पी।

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सोकोलोव ए.आई. हीट इंजन और ब्लोअर। भाग 2. विशेषता 050717 - थर्मल पावर इंजीनियरिंग में अध्ययन के सभी रूपों के छात्रों के लिए प्रयोगशाला कार्य करने के लिए दिशानिर्देश। ए.: एआईईएस, 2008. - 38 पी।

4. पम्पिंग इकाई की गणना

1. पंप के मुख्य मापदंडों का निर्धारण

1.1 पंप प्रदर्शन का निर्धारण

पंप का प्रदर्शन निम्न सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है:

जहां Qmax. दिन - गाँव के उपभोक्ताओं द्वारा अधिकतम दैनिक पानी की खपत (अग्निशमन आवश्यकताओं के लिए खपत को छोड़कर), एम 3 ;

टी - पंपिंग इकाई के संचालन की अवधि (पानी की खपत अनुसूची से ली गई), घंटे।

1.2 दबाव का निर्धारण

पंपिंग इकाई का दबाव चयनित जल आपूर्ति योजना पर निर्भर करता है।

चित्र .1। पम्पिंग स्थापना आरेख: 1 - ठीक है; 2 - जाल के साथ सेवन वाल्व; 3 - घुटना; 4 - पंप; 5 - चेक वाल्व; 6 - समायोजन वाल्व; 7 - जल मीनार

जहां एच 0 पानी बढ़ने की ज्यामितीय ऊंचाई है, मी;

एच - सक्शन और डिस्चार्ज लाइनों पर दबाव में कमी, एम।

ज्यामितीय लिफ्ट ऊंचाई सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

जहां Z k कुएं में जल स्तर का भूगणितीय चिह्न है, m;

जेड बी - डब्ल्यूबी स्तर का भूगर्भिक चिह्न, एम।

2. सिर के नुकसान का निर्धारण

हम सूत्र का उपयोग करके रेनॉल्ड्स संख्या ज्ञात करते हैं:

गतिज श्यानता गुणांक, मी 2 /एस., पर

क्योंकि आर ई >

पूर्ण खुरदरापन कहां है, एम

कोहनी () - 0.8 मीटर। जाल के साथ सेवन वाल्व - 39 मीटर।

डिस्चार्ज लाइन पर दबाव में कमी:

Vload=1.3…2.0 मी/से

क्योंकि आर ई > 2320 (अशांत मोड), हम समग्र मानदंड निर्धारित करते हैं:

पूर्ण खुरदरापन कहाँ है, मी, (एम.2, पृष्ठ 16, परिशिष्ट 2)

चेक वाल्व 32 मीटर।

डिस्चार्ज लाइन पर नियंत्रण वाल्व: leq=0.6 m

सिर का नुकसान: एम

3. पंपिंग संस्थापन के लिए एक पंप का चयन करना

के 160/30, डी के =168, डी बी =50, एन =1450

4. पंप संचालन बिंदु का निर्धारण

जहां АН पंपिंग स्टेशन की पाइपलाइनों (विशेषताओं) की प्रतिरोधकता है, एस 2 /एम 5 ;

जहां एन ए बिंदु ए, एम में दबाव है;

क्यू ए - बिंदु ए, एम 3 / एस पर प्रवाह दर।

5. व्हील टर्निंग पैरामीटर्स और पंप पावर का निर्धारण

पंप की फ़ैक्टरी विशेषताएँ बदलना:

क) घूर्णन गति में परिवर्तन;

बी) प्ररित करनेवाला के व्यास को काटना

जहां n प्ररित करनेवाला के क्रांतियों की संख्या है

क्यू - पंप प्रवाह, एम 3 / एस;

एन - पंप हेड, एम

चूँकि n S 120 ... 200 की सीमा में निकला, हम 11 ... 15% की मोड़ सीमा चुनते हैं।

X का मान H 1 और Q 1 के माध्यम से निर्धारित किया जा सकता है:

6. एक इलेक्ट्रिक मोटर का चयन करना

जहां k पावर रिजर्व फैक्टर है, जिसे 1.3 के बराबर लिया गया है;

पानी का घनत्व, किग्रा/मीटर;

ट्रांसमिशन - इंजन से पंप तक ट्रांसमिशन की दक्षता (0.98-1);

मशीनीकृत पहिये वाले पंप के लिए Q, N और H का मान।

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