 |
|
Задачи 20 - 22 связаны с расчетом характеристик поршневых насосов.
Задача 20. Определить подачу поршневого насоса простого действия, у которого диаметр цилиндра D = 0,2 м, ход поршня S = 0,25 м. частота вращения вала насоса n = 60 об/мин, объемный к.п.д. η0 = 0,95.
Решение.
Подача поршневого насоса простого действия определяется по формуле:
Q = πD2 Sn η0 /4/60 = 3,14*0,22*0,2*60*0,95/4/60 = 0,00597 м3/с = 21,4 м3/ч.
Задача 21.Определить подачу и потребляемую мощность поршневого одноцилиндрового насоса двойного действия, если известно, что диаметр цилиндра D = 0,2 м, диаметр штока d = 0,04 м, ход поршня S = 0,25 м, частота вращения вала насоса n = 90 об/мин, объемный к.п.д. η0 = 0,92. Насос обеспечивает напор Н = 70 м. вод. ст. Полный к.п.в. ηн = 0,8.
Решение.
Подача поршневого насоса двойного действия определяется по формуле:
Q = (2πD2 – πd2)Sn η0 /4/60 = (2*3,14*0,22 – 3,14*0,042)0,25*90*0,92/4/60 =
= 0,021 м3/с.
Мощность, потребляемая насосом, определяется по формуле:
Nпот = Nпол / ηн = ρg Q H/ ηн = 1000*9,81*0,021*70/0,8 = 18 кВт.
Задача 22.Определить основные размеры двухпоршневого насоса двухстороннего действия с подачей Q = 1,25 м3/мин с объемным к.п.д. η0 = 0,93. Отношение хода поршня S к диаметру цилиндра D принять равным кх = (S/D) = 1, отношение диаметра цилиндра D к диаметру штока d принять равным кш = (D/d) = 2, а и частоту вращения вала n = 120 об/мин.
Решение.
Подача одного цилиндра равна половине полной подачи насоса:
Q1 = Q/2 = 1,25/60/2 = 0,0104 м3/с.
Подача одного цилиндра поршневого насоса двойного действия определяется по формуле:
Q = (2πD2 – πd2)Sn η0 /4/60.
Используя, условия задачи, получим:
Q = (π /240)(2 – 1/ кш2) кх n η0 D3.
Разрешая последнее соотношение относительно величины D, получим:
D = (Q / (π /240)(2 – 1/ кш2) кх n η0))1/3 = (0,0104/(π /240)(2 –
- 1/22)*1*120*0,93))1/3 =0,16 м.
Величины S и d равны:
S = кх D = 1*0,16 = 0,16 м; d = D/ кш = 0,16/2 = 0,08 м.
Таблица 2.
| № | №* | ||||||||||
| tк, 0С | |||||||||||
| tн, 0С | |||||||||||
| m, кг | |||||||||||
| h, м | 1,1 | 1,1 | 1,2 | 1,2 | 1,3 | 1,3 | 1,4 | 1,4 | 1,4 | ||
| Н, м | 1,2 | 1,2 | 1,3 | 1,3 | 1,4 | 1,4 | 1,5 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | |
| Δh, мм | 4,5 | 4,5 | 5,5 | 5,5 | |||||||
| h, мм | |||||||||||
| H, м | 0,8 | 0,9 | 0,9 | 0,8 | 0,9 | 1,1 | 1,1 | 1,2 | |||
| hа, мм | |||||||||||
| F, кН | 0,8 | 0,8 | 0,9 | 0,9 | 1,1 | 1,1 | 1,2 | 1,2 | |||
| Р0, кПа | |||||||||||
| Н0,м | 4,5 | 4,5 | 4,5 | 5,5 | 5,5 | ||||||
| Н, м | 4,5 | 4,5 | 5,5 | 5,5 | 6,5 | 6,5 | |||||
| h, м | 2,5 | 2,5 | 2,5 | 3,5 | 3,5 | 3,5 | |||||
| L, м | 2,2 | 2,2 | 2,5 | 2,5 | 3,5 | 3,5 | |||||
| Н, м | 1,4 | 1,5 | 1,75 | 1,75 | 2,25 | 2,25 | 2,5 | 2,5 | |||
| R,мм | |||||||||||
| а, м/с2 | 1,64 | 1,64 | 1,64 | 2,18 | 2,18 | 2,18 | 3,27 | 3,27 | 4,36 | 4,36 | |
| h, мм | |||||||||||
| Н, м | 0,4 | 0,4 | 0,35 | 0,35 | 0,3 | 0,3 | 0,25 | 0,25 | 0,2 | 0,2 | |
| h, м | 0,3 | 0,25 | 0,25 | 0,2 | 0,25 | 0,15 | 0,15 | 0,2 | 0,15 | 0,1 | |
| Ризб, МПа | 0,2 | 0,22 | 0,24 | 0,26 | 0,28 | 0,3 | 0,32 | 0,34 | 0,36 | 0,38 | |
| Н1, м | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,2 | 2,4 | 2,6 | 2,8 | |||
| Н2, м | 3,2 | 3,4 | 3,6 | 3,8 | 4,2 | 4,4 | 4,6 | 4,8 | |||
| Рм, кПа | |||||||||||
| Н, м | 4,5 | 4,5 | 4,5 | 4,5 | |||||||
| h, м | 0,5 | 0,4 | 0,3 | 0,5 | 0,4 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,4 | 0,3 | |
| F, кН | 9,5 | 9,5 | 10,5 | 10,5 | |||||||
| D, мм | |||||||||||
| d0, мм | 1,2 | 1,5 | 1,3 | 1,5 | 2,5 | 2,5 | |||||
| F, кН | 12,5 | 13,5 | 14,5 | 15,5 | 16,5 | ||||||
| Sдр, мм2 | |||||||||||
| Q, л/с | |||||||||||
| L, м | |||||||||||
| d, мм | |||||||||||
| Q, л/с | 0,35 | 0,35 | 0,35 | 0,4 | 0,4 | 0,4 | 0,45 | 0,45 | 0,45 | 0,45 | |
| L, м | 3,5 | 3,5 | 3,5 | 4,5 | 4,5 | 4,5 | |||||
| d, мм | 8,5 | 12,5 | |||||||||
| Р1, кПа | |||||||||||
| L, м | |||||||||||
| d, мм | |||||||||||
| Рн, МПа | 0,18 | 0,18 | 0,10 | 0,19 | 0,2 | 0,2 | 0,21 | 0,21 | 0,22 | 0,22 | |
| z | |||||||||||
| Q, л/с | 22,5 | 22,5 | 27,7 | 27,5 | |||||||
| D2, мм | |||||||||||
| Q, л/с | 4,5 | 4,5 | 4,5 | 5,5 | 5,5 | ||||||
| hа, мм рт ст | |||||||||||
| Q2, м3/ч | |||||||||||
| Н1, м | |||||||||||
| D, м | 0,20 | 0,19 | 0,18 | 0,17 | 0,16 | 0,15 | 0,21 | 0,22 | 0,23 | 0,24 | |
| S, м | 0,25 | 0,24 | 0,20 | 0,21 | 0,18 | 0,20 | 0,27 | 0,29 | 0,30 | 0,35 | |
| n, об/мин | |||||||||||
| D, м | 0,20 | 0,19 | 0,18 | 0,17 | 0,16 | 0,15 | 0,21 | 0,22 | 0,23 | 0,24 | |
| d, м | 0,10 | 0,09 | 0,08 | 0,07 | 0,07 | 0,07 | 0,10 | 0,11 | 0,11 | 0,12 | |
| n, об/мин | |||||||||||
| Q, м3/мин | 1,25 | 1,30 | 1,35 | 1,40 | 1,45 | 1,50 | 1,25 | 1,35 | 1,45 | 1,55 | |
| n, об/мин | |||||||||||
| кх | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,4 | 1,3 | 1,6 | |||
| кш | 1,75 | 1,5 | 2,25 | 2,5 | 2,75 | 3,25 | 3,5 |
№* - предпоследняя цифра шифра