Характеристики насоса выражают собой зависимости напора Н, мощности N и коэффициента полезного действия (КПД) ηот подачи (расхода) Q. Для центробежных насосов ЧК-12 и ЧК-6 такие характеристики представлены на рисунках к задачам.
Напор H, развиваемый насосом, расходуется на преодоление геометрической высоты Hг, создание соответствующего давления в напорном баке и преодоление гидравлических сопротивлений во всасывающей и напорной линиях. Уравнение Бернулли для трубопровода с вязкой жидкостью и насосом в общем виде можно записать:
H1 + Hнас = Н2 + hW
где Н1 - полный напор в предыдущем сечении (сечение выбирается произвольно в сответствии со схемой);
Ннас- напор, который должен обеспечить насос; Н 2 − полный напор в последующем сечении;
hW - суммарные потери напора.
Из этого выражения в соответствии с заданной схемой системы можно определить требуемый напор насоса. Полученную зависимость называют характеристикой трубопровода, он а представляет собой параболу.
Построив в одном масштабе характеристику насоса и трубопровод а, определим точку пересечения (рабочую точку) кривых. Эта точка будет определять собой напор и расход системы. Для рабочей точки, пользуясь, кривой КПД, найдем КПД насоса. Тогда полезная мощность насоса
а затраченная
Для определения вакуума на входе в насос также необходимо воспользоваться уравнением Бернулли.
Если задана подача Q1и напор Н1 при частоте вращения n1, то на основании теории подобия можно найти параметры этого насоса при частоте вращения.
Полагая, что КПД при этом не изменяется, будем иметь n.
Задача 4.1
Определить напор, подачу, а также мощность на валу центробежного насоса ЧК-6, характеристика которого представлена на рисунке 13. Если геометрическая высота подъема воды равна Н г, свободный напор в конце напорного трубопровода
h св, длина всасывающего и напорного трубопровода равна l, диаметр трубы
d = 100 мм. Коэффициент гидравлического трения λ= 0,025. Принять коэффициент
сопротивления всасывающего клапана ζк = 5, коэффициент сопротивления задвижки ζ3 = 8,2 (Рисунок 12)
Рисунок 12 - Схема к задаче 4.1
Рисунок 13 -Характеристика насоса ЧК-6
| Заданная величина | Номер варианта | |||||||||
| l м | ||||||||||
| HГ м | ||||||||||
| hСВ м |
ВНИМАНИЕ! Значения НГ, l – принимаются по предпоследней цифре зачетной книжки, а значения hСВ - по последней
Задача 4.2
Определить напор, подачу, а также мощность навалу центробежного насоса ЧК-6, характеристика которого представлена на рисунке. Геометрическая высота подъема воды – НГ, длина всасывающего и напорного трубопровод а равна l, диаметр трубы d=80 мм. Принять коэффициент гидравлического трения λ = 0,025, коэффициент сопротивления всасывающего клапана ζк = 5,2, а задвижки ζ3 = 8,0.
|
Характеристика насоса ЧК-6
| Заданная величина | Номер варианта | |||||||||
| l м | ||||||||||
| HГ м |
ВНИМАНИЕ! Значения l – принимаются по предпоследней цифре зачетной книжки, а значения НГ - по последней
Задача 4.3
Определить напор, подачу, а также мощность на валу центробежного насоса ЧК-12, характеристика которого представлена на рисунке. Геометрическая высота подъема воды - НГ, длина всасывающего и напорного трубопровода равна l, диаметр трубы d = 80 мм. Принять коэффициент гидравлического трения ∆ = 0,025, коэффициент сопротивления всасывающего клапана ζК = 5,2, а задвижки ζЗ = 8,0.
Характеристика насоса ЧК-12
| Заданная величина | Номер варианта | |||||||||
| l м | ||||||||||
| hСВ м | ||||||||||
| HГ м | 8,5 | 5,6 | 1,5 | 2,5 | 3,0 | 2,0 | 2,8 | 1,2 |
ВНИМАНИЕ! Значения l – принимаются по предпоследней цифре зачетной книжки, а значения hСВ, НГ - по последней
Вопросы к контрольной работе
1. Привести схему системы водоснабжения с поверхностным источником. Определить назначение основных элементов системы.
2. Дать характеристику источникам водоснабжения и указать отличительные качества воды в них. (Привести схему залегания подземных вод).
3. Изучить назначение, устройство и принцип действия основных и специальных водоприемных сооружений при поверхностных источниках (привести схемы водозабора берегового типа, руслового типа, ковшового водозабора).
4. Изучить назначение, устройство и принцип действия основных и специальных водоприемных устройств при подземных источниках (привести схемы скважин, шахтных колодцев, горизонтальных водозаборов).
5. Используя учебную литературу определить назначение и привести классификацию водоподъемных устройств (центробежных насосов, воздушных водоподъемников, гидроэлеваторов).
6. Привести определение основных технологических параметров, которыми принято характеризовать работу центробежных насосов (подача, напор, мощность, КПД, вакуумметрическая высота всасывания, геометрическая высота всасывания).
7. Привести схемы эрлифта и гидроэлеватора. Определить область применения, объяснить устройство и принцип действия.
8. Привести схему одного специального водоподъемного устройства, определить область применения, объяснить устройство и принцип действия.
9. Дать определение методам освещения и обесцвечивания, назвать основные
способы осветления и их отличие характеристики.
10. Привести технологическую схему безреагентного осветления. Определить назначение основного оборудования, входящего в схему, представить принципиальные схемы оборудования, объяснить их принцип действия.
11. Привести наиболее распространенные технологические схемы реагентного осветления (стандартная схема с камерой хлопьеобразования и отстойником,
схема с осветлителем со взвешенным осадком, схема с контактным осветлителем).
12. Определить назначение основного оборудования, входящего в схемы реагентного осветления, привести их принципиальные схемы и объяснить принцип действия.
13. Дать характеристику способам обеззараживания.
14. Дать определение основным методам улучшения качества воды (умягчение, обезжелезивание, стабилизация, обессоливание и др.).
15. Дать определение методам умягчения, привести их отличительные характеристики.
16. Привести технологические схемы реагентного и катионового методов умягчения. Определить назначение основного оборудования, входящего в схемы.
17. Привести принципиальные схемы основного оборудования, объяснить принцип его действия.
18. Дать определение методам обезжелезивания (реагентный, катионовый, аэрация и др.), привести их отличительные характеристики
19. Привести технологические схемы реагентного, катионового методов обезжелезивания, схемы аэрации. Определить назначение основного оборудования в приведенных схемах.
20. Привести принципиальные схемы основного оборудования реагентного, катионового методов обезжелезивания, объяснить его принципиальное действия.
21. Привести технологические схемы или дать описание и характеристику методам стабилизации и обессоливания.
22. Привести принципиальную схему резервуара чистой воды и объяснить устройство и принцип его действия
23. Привести принципиальную схему водонапорной башни и объяснить устройство и принцип его действия.
24. Определить назначение и область применения водовоздушных установок. Привести принципиальные схемы водовоздушных установок постоянного и переменного давления.
25. Объяснить устройство и принцип действия водовоздушных установок.
26. Используя учебную литературу и плакаты изучить назначение, устройство и принцип действия перекачивающей насосной станции системы канализации и привести схему.
27. Определить конструктивные особенности канализационных центробежных насосов.
28.Привести требования, предъявляемые к месту расположения насосной станции.
29. Определить виды загрязнения сточных вод.
30. Определить назначение механической очистки сточных вод.
31. Назвать оборудование, применяемое для очистки сточных вод, определить их назначение.
32. Привести принципиальную схему механической очистки сточных вод.
33. Привести схему решетки, объяснить принципы действия. Назвать основные типы решеток.
34. Привести схему песколовки. Объяснить принцип действия. Назвать другие виды песколовок, их достоинства и недостатки.
35. Привести схему отстойника, объяснить принцип действия, назвать основные типы отстойников, их достоинства и недостатки.
36. Привести схему автономной канализации, назвать ее достоинства и недостатки
37. Определить назначение биологической очистки и привести классификацию основных методов биологической очистки.
38. Определить назначение, устройство и принцип действия полей орошения. Определить область целесообразности их использования.
39. Определить назначение, устройство, принцип действия и область использования биологических прудов.
40. Определить причины применения искусственных сооружений для биологической очистки сточных вод.
41. Привести классификацию биологических фильтров, схему биологического капельного фильтра. Определить назначение, объяснить устройство и его принцип действия.
42. Определить назначение аэротенков. Привести классификацию аэротенка, объяснить устройство и принцип действия.
43. Дать характеристики основных способов обработки осадка и назвать оборудование, применяемое при обезвоживании, сбраживании, сушки, сжигания.
44. Определить назначение оборудования, применяемого для обработки осадка.
45. Привести схему иловой площадки, объяснить устройство и принцип действия.
46. Привести схему метантенка. Объяснить устройство и принцип действия.
47. Привести схему механического обезвоживания осадка, определить назначение оборудования, входящего в него.
48. Определить назначение дезинфекции сточных вод и условия выпуска.
49. Что такое мезофильное и термофильное сбраживание.
50. Какое оборудование (кроме метантенка) применяют для сбраживания осадка.
ВЫБОР ВАРИАНТА
| Вариант | ||||||||||
| Номера задач(последняя цифра номера зачетной книжки) | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 1.2 |
| 2.1 | 2.2 | 2.3 | 2.1 | 2.2 | 2.3 | 2.1 | 2.2 | 2.3 | 2.1 | |
| 3.1 | 3.2 | 3.3 | 3.1 | 3.2 | 3.3 | 3.1 | 3.2 | 3.3 | 3.3 | |
| 4.1 | 4.2 | 4.3 | 4.1 | 4.2 | 4.3 | 4.1 | 4.2 | 4.3 | 4.2 | |
| Номера вопросов(сумма двух последних цифр зачетной книжки) | ||||||||||
Литература
1. Лебедев, Н.И. Объемный гидропривод лесных машин[Текст]:: учеб. для вузов по направлению 250400 (656300) "Технология лесозаготов. и деревоперераб. пр-в" для лесотехн. специальностей 250401 (260100) "Лесоинженер. дело" и др. / Н. И. Лебедев;МГУЛ- М., 2007. - 313 с. - Библиогр.: с. 311. - ISBN 5-8135-0371-4: 370-00.
2. Метревели, В.Н. Сборник задач по курсу гидравлики с решениями [Текст]:: учеб. пособие для вузов по специальности "Сервис трансп. и технол. машин и оборудования (автомобил. трансп.)" направления подгот. "Эксплуатация назем. трансп. и трансп. оборудования" / В. Н. Метревели. - М.: Высш. шк., 2007. - 191 с. - Библиогр.: 7 назв. - ISBN 978-5-06-005544-3: 164-00.
3. Лепешкин, А.В. Гидравлика и гидропневмопривод [Текст]:: Учеб. [для вузов] по специальности "Автомобиле- и тракторостроение". Ч. 2: Гидравлические машины и гидропневмопривод / А. В. Лепешкин, А. А. Михайлин, А. А. Шейпак; Под ред. А.А. Шейпака; Моск. гос. индустр. ун-т, Ин-т дистанц. образования. - М., 2003. - 350 с. - Библиогр.: с. 349-350. - ISBN 5-276-00380-7. - ISBN 5-276-00480-3 (Ч. 2): 134-20.
4. Шейпак, А.А. Гидравлика и гидропневмопривод [Текст]:: Учеб. пособие [для вузов] по направлению 653200 "Трансп. машины и трансп.-технол. комплексы" и др. Ч. 1: Основы механики жидкости и газа / А. А. Шейпак; Моск. гос. индустр. ун-т, Ин-т дистанц. образования. - 2-е изд., перераб. и доп. - М., 2003. - 192 с. - Библиогр.: с. 188-189. - ISBN 5-276-00380-7. - ISBN 5-276-00379-3 (Ч. 1): 81-67.
5. Лебедев, Н.И. Гидравлика, гидравлические машины и объемный гидропривод [Текст]:: Учеб. пособие по дисциплине "Гидравлика, гидравл. машины и гидропривод" / Н. И. Лебедев; МГУЛ. - М., 2000. - 232 с. - Библиогр.: с. 228. - 80-00.
6. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы[Текст]:: Учеб. для втузов / Т. М. Башта [и др.]. - 2-е изд., перераб. - М.: Машиностроение, 1982. - 423 с. - Библиогр.: 20 назв.
7. Лебедев, Н.И. Объемный гидропривод машин лесной промышленности[Текст]:: Учеб. пособие для вузов по спец. "Машины и механизмы лесн. и деревообраб. пром-сти и лесн. хоз-ва" / Н. И. Лебедев. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Лесн. пром-сть, 1986. - 296 с. - Библиогр.: 28 назв.
8. Жуков, Н.П. Гидрогазодинамика [Текст]:: учебное пособие / Н.П. Жуков. –Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2011. – 92 с.
Для заметок
Ульянов Алексей Алексеевич