Расчет грунтонасосной и рыхлительной установок землесоса
Расчет и построение характеристик грунтопровода, его внутреннего диаметра, напора и скорости движения воды по нему. Расчет гидравлического рыхлителя: определению радиуса и числа сопел, расстояния между ними, напора и подачи гидрорыхлительного насоса.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.09.2014 |
| Размер файла | 713,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство Транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство морского и речного транспорта Каспийский Институт Морского и Речного Транспорта
Филиал ФБОУ ВПО «ВГАВТ»
Кафедра эксплуатации судовых энергетических установок
Расчетно-графическая работа
Расчет грунтонасосной и рыхлительной установок землесоса
по дисциплине: «Суда технического флота»
Выполнил: Нечипоренко В.Е.
Проверил: Сапунов Г.И.
Астрахань 2014
Производительность землесоса Qгр = 100 м3/ч
Макс. Глубина H1 = 4,0 м
Возвышение выкидного патрубка Hсб = 2,6 м
Общая длина трубопровода L = 425 м
РАСЧЕТ ДИАМЕТРА ГРУНТОПРОВОДА
Внутренний диаметр нагнетательного грунтопровода является одним из важнейших параметров грунтонасосной установки. Его значение можно определить по формуле, м
0,4
, где с = 1200 кг/m3 - плотность гидросмеси
0,4 = 0,24 м
В соответствии с ГОСТ 5466- 75 берем диаметр:
D = 0.25м
Рассчитаем скорость движения смеси в грунтопроводе принятого диаметра:
Определим критическую скорость движения смеси:
Подача грунтового насоса по смеси:
Диаметр всасывающего грунтопровода Dвс принимаем равным D
РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОПРОВОДА
грунтопровод гидравлический рыхлительный насос
Под характеристикой грунтопровода понимают зависимость потерь в грунтопроводе от скорости движения смеси или подачи грунтового насоса. С использованием характеристики грунтопровода при известной мощности главного двигателя можно определить технические показатели грунтового насоса, необходимые для его проектирования или выбора из числа имеющихся. С помощью характеристики грунтопровода решаются и эксплуатационные задачи, определяются производительность землесоса по грунту и режим работы главного двигателя для заданных условий эксплуатации. Суммарные потери в нагнетательном и всасывающем грунтопроводах можно определить, не принимая во внимание разность их диаметров, так как потери трения и в местных сопротивлениях всасывающего грунтопровода, которые зависят от диаметра, относительно невелики. Поэтому неточность в их расчете заметной роли не играет.
При указанном условии потери напора в грунтопроводе можно представить в следующем виде суммы следующих слагаемых:
м,
где: - потери в грунтопроводе, м
- затарты напора на подъем грунта до уровня воды, м
- затраты напора на подъем смеси до уровня сброса, м
- потери напора на трение, м
- затраты напора на создание скорости в выходном сечении грунтопровода, м
Значение зависит от многих случайных факторов и не поддается строгому учету. Для грунтозаборных устройств с гидравлическими разрыхлителями его можно принять равным 1м.
где H1 - глубина разработки грунта, м
где - возвышение выкидного патрубка грунтопровода на уровне воды, м
н = 0,114 * 10-5 м2/с - коэффициент кинематической вязкости воды при Т воды 15°С
Так как смесь движется с заилением грунтопровода т.е н = 3.33 <Vкр = 3.45 принимаем:
Рассчитаем коэффициент трения:
-0.237 =8.42 10-3
Потери напора на трение при движении воды:
Рассчитаем число Фруда для трубы:
Вычислим потери напора на трение:
-1,5 -
1,5
Потери напора в местных сопротивлениях:
где б = 0,29 (для диаметра D= 0.25)
Затраты напора на создание скорости в выходном сечении трубопровода:
Общие потери напора в грунтопроводе:
ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОПРОВОДА
1) Расчет потерь напора при м/с
Затраты напора на подъем грунта до уровня воды:
Затраты на подъем до уровня сброса:
Число Рейнольдса:
Коэффициент трения:
Определим потери напора на трение при движении воды:
Рассчитаем число Фруда для трубя:
Вычислим потери напора на трение:
-1,5 -1,5
Потери напора в местных сопротивлениях:
Затраты напора на создание скорости в выходном сечении трубопровода:
Общие потери напора в грунтопроводе при скорости хкр = 2.59м/с
2) Расчет потерь напора при х = 1,25хкр = 4.16м/с
Затраты напора на подъем грунта до уровня воды:
Затраты на подъем до уровня сброса:
Число Рейнольдса:
Коэффициент трения:
Определим потери напора на трение при движении воды:
Рассчитаем число Фруда для трубы:
Вычислим потери напора на трение:
-1,5 -1,5
Потери напора в местных сопротивлениях:
Затраты напора на создание скорости в выходном сечении трубопровода:
Общие потери напора в грунтопроводе при скорости 0,125хкр = 4.16м/с
3) Расчет потерь напора при х = 0,75хкр = 2.59м/с
Затраты напора на подъем грунта до уровня воды:
Затраты на подъем до уровня сброса:
Число Рейнольдса:
Коэффициент трения:
3
Определим потери напора на трение при движении воды:
Рассчитаем число Фруда для трубы:
Вычислим потери напора на трение:
-1,5 -1,5
Потери напора в местных сопротивлениях:
Затраты напора на создание скорости в выходном сечении трубопровода:
Общие потери напора в грунтопроводе при скорости 0,75хкр = 2.59м/с
Рассчитанные данные ДЛЯ СМЕСИ запишем в табличной форме:
|
Скорость движения, м/с |
Значения потерь напора, м |
||||||||||
|
|
4,267 |
15,24 |
3,32 |
0,17 |
22,997 |
||||||
|
|
4,267 |
19,02 |
10,795 |
0,88 |
25,246 |
||||||
|
|
4,267 |
7,21 |
2,33 |
0,56 |
14,367 |
||||||
|
|
4,267 |
12.01 |
1.534 |
0,34 |
18.151 |
РАСЧЕТ НАПОРА ПРИ ДВИЖЕНИИ ВОДЫ ПО ГРУНТОПРОВОДУ
1) Скорость движения воды по грунтопроводу:
Затраты напора на подъем до уровня сброса:
Число Рейнольдса:
Коэффициент трения:
Определим потери напора на трение при движении воды:
Вычислим потери напора на трение:
Потери напора в местных сопротивлениях:
Затраты напора на создание скорости в выходном сечении трубопровода:
Общие потери напора
2) Расчет потерь при движении воды со скоростью хв = 1,25хкр = 4,3 м/с
Затраты на подъем до уровня сброса:
Число Рейнольдса:
Коэффициент трения:
Определим потери напора на трение при движении воды:
Вычислим потери напора на трение:
Потери напора в местных сопротивлениях:
Затраты напора на создание скорости в выходном сечении трубопровода:
Общие потери напора
3) Расчет потерь при движении воды со скоростью хв = хкр = 3.15 м/с
Затраты на подъем до уровня сброса:
Число Рейнольдса:
Коэффициент трения:
Определим потери напора на трение при движении воды:
Вычислим потери напора на трение:
Потери напора в местных сопротивлениях:
Затраты напора на создание скорости в выходном сечении трубопровода:
Общие потери напора
4) Расчет потерь при движении воды со скоростью хв =0,75хкр = 2.36 м/с
Затраты на подъем до уровня сброса:
Число Рейнольдса:
Коэффициент трения:
3
Определим потери напора на трение при движении воды:
Вычислим потери напора на трение:
Потери напора в местных сопротивлениях:
Затраты напора на создание скорости в выходном сечении трубопровода:
Общие потери напора
Рассчитанные данные ДЛЯ ВОДЫ запишем в табличной форме:
|
Скорость движения, м/с |
Значения потерь напора,м |
|||||
|
|
2.6 |
0,041 |
0,100 |
0,00104 |
2.742 |
|
|
|
2.6 |
1.874 |
0.459 |
0.942 |
10.01 |
|
|
|
2.6 |
4.273 |
10.47 |
0.51 |
17.853 |
|
|
|
2.6 |
6.274 |
15.37 |
0,28 |
24.524 |
Расчет мощности грунтового насоса:
H = 22,997 при хр = 4,27м/с
З = 0,7 - КПД грунтового насоса
Рассчитаем мощность грунтового насоса:
Выбор двигателя грунтового насоса:
Ul max = 9м/с - окружная скорость на выходе
Наименьшее значение коэффициента быстроходности:
ns min = 60
грунтового насоса
Выберем двигатель:
Г70-662
Мощность 662кВт
Частота вращения 375 об/мин
Удельный расход топлива 201 г/кВт ч
Т.к частота вращения дизеля меньше допустимой для насоса, следовательно необходимо установить редуктор ДРА с передаточным отношением iред = 1,52
Получаемая частота вращения после редуктора
удовлетворяет условию:
Построение зависимости H = f(V) при постоянной мощности грунтового насоса:
Строим график.
Из графика видно хА = 4,65 м/с
Определим подачу грунтового насоса:
Уточним производительность насоса по грунту:
РАСЧЕТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РЫХЛИТЕЛЯ
Расчет гидравлического рыхлителя выполняется для варианта с прямолинейным фронтом сплошного разрыва и сводится к определению радиуса и числа сопел, расстояния между ними, а также напора и подачи гидрорыхлительного насоса.
qo = qгр = Qгр /3600 = 611.4/3600 = 0.16
is = 4 ·103 Па - Удельный импульс силы
zy = 2 -число угловых сопел.
хо = 20м/с - Скорость истечения воды из сопел
Определим высоту зева:
h = 0.45 · Dвс = 0,45 ·0.25 = 0.1125м
Скорость смеси в зеве грунтоприемника х = 1м/с
Площадь зева:
Ширина зева:
Радиус сопел:
бгр - угол расширения струи в несвязанном грунте
S0 - глубина фронта сплошного размыва, м
- 16°30' - угол расширения струи в несвязанном грунте
- глубина фронта сплошного размыва
Rs -радиус струи на фронте сплошного размыва
Число сопел:
м = 0.94 - коэффициент скорости истечения воды из сопел
hn = 9 м - потери напора в трубопроводе, поводящем воду к коллектору рыхлителя.
Напор насоса гидравлического рыхлителя определяем по формуле, м
По известным q0 и Hr выбирается насос гидравлического рыхлителя.
Характеристики выбранного насоса:
Насосный агрегат Д-500-65
Подача 500 м/ч
Напор 40 м
Частота вращения 1450об/мин
Оптимальный КПД 76%
Электродвигатель, мощность 135кВт
Диаметр рабочего колеса 390 мм.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет внутреннего диаметра трубопровода, скорость движения жидкости. Коэффициент гидравлического трения, зависящий от режима движения жидкости. Определение величины потерь. Расчет потребного напора. Построение рабочей характеристики насосной установки.
контрольная работа [187,7 K], добавлен 04.11.2013Определение скорости движения среды в нагнетательном трубопроводе. Расчет полного гидравлического сопротивления сети и напора насосной установки. Определение мощности центробежного насоса и стандартного диаметра трубопровода. Выбор марки насоса.
контрольная работа [38,8 K], добавлен 03.01.2016Определение допустимого напора на одно рабочее колесо насоса; коэффициента быстроходности, входного и выходного диаметра рабочего колеса. Расчет гидравлического, объемного, внутреннего и внешнего механического КПД насоса и мощности, потребляемой им.
контрольная работа [136,5 K], добавлен 21.05.2015Расчет скорости потоков и потерь напора в трубопроводах. Напорная и пьезометрическая линии. Схема системы подачи и распределения воды. Получение напоров в узлах и расходов по участкам. Потери напора по кольцу. Определение гидравлического уклона.
курсовая работа [941,3 K], добавлен 13.11.2014Напорная характеристика насоса (напор, подача, мощность на валу). График потребного напора гидравлической сети. Расчет стандартного гидроцилиндра, диаметра трубопровода и потери давления в гидроприводе. Выбор насоса по расходу жидкости и данному давлению.
контрольная работа [609,4 K], добавлен 08.12.2010Расчет максимальной подачи насосной станции. Определение диаметра и высоты бака башни, потерь напора во всасывающих и напорных водоводах, потребного напора насосов в случае максимального водопотребления, высоты всасывания. Подбор дренажного насоса.
курсовая работа [737,9 K], добавлен 22.06.2015Подбор центробежного насоса и определение режима его работы. Определение величины потребного напора для заданной подачи. Расчет всасывающей способности, подбор подпорного насоса. Регулирование напорных характеристик дросселированием и байпасированием.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 03.04.2018Подбор оптимального варианта насоса для подачи орошения колонны К-1 из емкости Е-1. Теплофизические параметры перекачиваемой жидкости. Схема насосной установки. Расчет напора насоса, построение "рабочей точки". Конструкция и принцип действия насоса.
реферат [92,1 K], добавлен 18.03.2012Определение величины потребного напора для заданной подачи. Паспортная характеристика центробежного насоса. Построение совмещенной характеристики насосов и трубопровода. Определение рабочей точки. Регулирование режима работы для увеличения подачи.
курсовая работа [352,3 K], добавлен 14.11.2013Определение рабочих параметров гидравлической сети с насосной системой подачи жидкости. Исследование эффективности дроссельного и частотного способов регулирования подачи и напора. Расчет диаметра всасывающего, напорного трубопровода и глубины всасывания.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.12.2013Простые и сложные трубопроводы, их классификация по принципу работы. Расчет гидравлических характеристик трубопровода. Выбор базовой ветви трубопровода. Расчет требуемой производительности и напора насоса. Подбор насоса и описание его конструкции.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 31.10.2011Определение расхода води в сети и ее распределения в кольце, диаметра труб, скорости, потерь напора, магистрали, высоты, емкости бака, простых, сложных ответвлений с целью проектирования водоснабжения. Расчет параметров обточки колеса и мощности насоса.
курсовая работа [241,0 K], добавлен 26.04.2010Построение схемы трубопровода. Определение режима движения жидкости. Определение коэффициентов гидравлического трения и местных сопротивлений, расхода жидкости в трубопроводе, скоростного напора, потерь напора на трение. Проверка проведенных расчетов.
курсовая работа [208,1 K], добавлен 25.07.2015Расчет диаметров трубопроводов, напора в трубопроводе, потерь на местные сопротивления. Выбор стандартной гидравлической машины. Потери напора на трение. Регулирование насоса дросселированием, изменением числа оборотов, изменением угла установки лопастей.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 19.11.2011Определение высоты всасывания центробежного насоса по его характеристикам: потребляемой мощности двигателя, числу оборотов, диаметру всасывающего трубопровода. Расчет расхода жидкости насосом, напора, коэффициента потерь напора по длине трубопровода.
лабораторная работа [231,5 K], добавлен 19.12.2015Расчет на прочность конструктивных элементов колонны и геометрических характеристик опасных сечений. Определение коэффициента скоростного напора ветра и равнодействующей силы ветрового напора на отдельных участках колонны. Расчет приведенной нагрузки.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 11.11.2022Классификация центробежных насосов, скорость жидкости в рабочем колесе. Расчет центробежного насоса: выбор диаметра трубопровода, определение потерь напора во всасывающей и нагнетательной линии, полезной мощности и мощности, потребляемой двигателем.
курсовая работа [120,8 K], добавлен 24.11.2009Гидросистема трелевочного трактора ЛТ-154. Выбор рабочей жидкости. Расчет гидроцилиндра, трубопроводов. Выбор гидроаппаратуры: гидрораспределителя, фильтра, дросселя, предохранительного клапана. Выбор насоса, расчет потерь напора в гидроприводе.
курсовая работа [232,7 K], добавлен 27.06.2016Подбор нормализованного конденсатора для конденсации пара. Определение тепловой нагрузки, среднего температурного напора и скорости движения воды в трубах. Расчет теплофизических свойств вертикального и горизонтального кожухотрубчатых конденсаторов.
контрольная работа [183,1 K], добавлен 16.04.2016Эксплуатационный расчет водоотливной установки шахты: определение водопритока, подачи насоса, напора в насосе. Обоснование нагнетательных ставов. Расчет характеристики внешней сети. Расчет трубопровода на гидравлический удар. Выбор типа вентилятора.
курсовая работа [325,9 K], добавлен 22.09.2011
