Расчет центробежного насоса

Министерство  сельского хозяйства Российской Федерации

Департамент научно-технологической  политики и образования

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

“Красноярский государственный аграрный университет”

 

Институт  пищевых производств

 

 

 

 

Кафедра:

Технологическое оборудование

бродильных и пищевых производств

 

 

 

 

 

Расчетное задание

Расчет центробежного насоса

02 П 27 ТХ-009 ПЗ

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

Студент гр. ТХ-32 _________ Кукушкина К.В.

 

Принял:

К.т.н. доцент _____________ Ченцова  Л.И.

 

 

 

 

 

Красноярск 2013

Реферат.

Пояснительная записка 10с., 1 рис., 3 источника.

ГИДРАВЛИКА, ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС, НАПОР, МОЩНОСТЬ, ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ.

Объектом исследования является насосная установка, используемая для  подачи раствора лимонной кислоты в ректификационную колонку.

Цель работы – рассчитать и подобрать марку насоса для перекачивания цельного молока.

В результате проведенной  работы  рассчитан и подобран центробежный насос марки Х 90/33.

 

Содержание

Введение…………………………………………………………………………4

1. Устройство и принцип действия центробежного насоса…………………..5

2. Определение скорости и подборка диаметра……………………………….7

3. Расчет напора насоса……………………………………………………….....8

4. Мощность электродвигателя ………………………………………………...8

5. Определение напора и выбор насоса………………………………………...8

Заключение……………………………………………………………………….9

Библиографический список…………………………………………………….10

 

Введение

     В пищевой промышленности важное значение имеет транспортирование жидкостей и прочего сырья через аппараты, что связано с затратами энергии. В некоторых случаях, например при движении с более высокого уровня на более низкий, жидкость перемещается самотеком, т.е. без затрат внешней энергии, вследствие преобразования части собственной потенциальной энергии в кинетическую. При перемещении жидкости по горизонтальным трубопроводам с низшего уровня на высший применяют насосы.

     Насосы – гидравлические машины, которые преобразуют механическую энергию двигателя в энергию перемещаемой жидкости, повышая ее давление.

     Различают насосы двух основных типов: динамические и объемные.                    В динамических насосах жидкость перемещается при воздействии сил на замкнутый объем жидкости, который непрерывно сообщается со входом в насос и выходом из него (центробежные, осевые, вихревые, струйные).                 В объемных насосах жидкость перемещается при периодическом изменении замкнутого объема жидкости, который периодически сообщается со входом в насос и выходом из него (поршневые, плунжерные, диафрагмовые, шестеренчатые, пластинчатые, винтовые).

     Основными параметрами насоса любого типа являются производительность, напор и мощность.

 

1. Устройство и принцип действия центробежного насоса

В центробежных насосах всасывание и нагнетание жидкости происходят равномерно и непрерывно под действием центробежной силы, возникающей при вращении рабочего колеса с лопатками, заключенного в спиралеобразном корпусе.

     В одноступенчатом центробежном насосе (рис. 1) жидкость из всасывающего трубопровода 1 поступает вдоль оси рабочего колеса 2 в корпус 3 насоса и, попадая на лопатки 4, приобретает вращательное движение. Центробежная сила отбрасывает жидкость в канал переменного сечения между корпусом и рабочим колесом, в котором скорость жидкости уменьшается до значения, равного скорости в нагнетательном трубопроводе

     При этом, как следует из уравнения Бернулли, происходит преобразование кинетической энергии потока жидкости в статический напор, что обеспечивает повышение давления жидкости. На входе в колесо создается пониженное давление, и жидкость из приемной емкости непрерывно поступает в насос.

     Давление, развиваемое центробежным насосом, зависит от скорости вращения рабочего колеса. Вследствие значительных зазоров между колесом и корпусом насоса разрежение, возникающее при вращении колеса, недостаточно  для подъема жидкости по всасывающему трубопроводу, если он и корпус насоса не залиты жидкостью. Поэтому перед пуском центробежный насос заливают перекачиваемой жидкостью. Чтобы жидкость не выливалась из насоса и всасывающего трубопровода при заливке насоса или при кратковременных остановках его, на конце всасывающей трубы, погруженном в жидкость, устанавливают обратный клапан, снабженный сеткой (на рисунке не показан).

 

 

 
     1. Определение диаметра трубопровода:

По таблице 1.1 принимаем скорость жидкости в напорных трубопроводах  =1,5 м/с

V=86/3600=0,024

Выбираем стандартный  диаметр трубопровода d=530*15мм

d = 530-2*15 = 500мм = 0,5м

     2. Уточняем скорость движения жидкости согласно уравнению объемного расхода:

     3. Определяем гидравлическое сопротивление трубопровода:

,

Где вязкость цельного молока при средней температуре t_ср=54°С [6,1]

ρ – плотность цельного молока при t_ср=54°С

Режим течения  – турбулентный.

     4. Определяем потери напора в трубопроводе:

м

d/e=21/2=105

     5. Определение гидравлического сопротивления теплообменника:

     6. Рассчитываем режим течения цельного молока в трубчатом теплообменнике:

 

 

     7. Определяем напор в теплообменнике:

     8. Определение напора и выбор насоса:

     9. Мощность электродвигателя рассчитывается по формуле:

По значению напора H=27м и объемному напору М=2,4*10^-2 подбираем насос марки Х 90/33. 
Заключение.

В результате проведенной  работы рассчитан и подобран центробежный насос марки Х 90/33 со следующими характеристиками:

Производительность V=2,5*10^-2 м³/с

Напор H=33м

Мощность N=30кВт, с двигателем типа АО2-72-2

 

Библиографический список

   1. Ченцова Л.И. «Процессы и аппараты пищевых производств». Метод. указания / Л.И. Ченцова, М.К. Шайхутдинова – Красноярск, Издательство: Красноярс. гос. аграр. ун-т. – 2007. – 42 с.

   2. Ченцова Л.И. «Процессы и аппараты пищевых производств». Тепловые процессы  / Л.И. Ченцова, М.К. Шайхутдинова, В.Г. Зологина – Красноярск: Красноярск. гос. аграр. ун-т. – 2009. – 47 с.

   3. Борисова Т.В. Основные свойства пищевого сырья, полуфабрикатов и продуктов.: справочное пособие / Т.В. Борисова, В.Г. Зологина, Б.Д. Левин; Красноярск. гос. ун-т. – Красноярск, 2008.- 98 с.