पम्पिंग इकाई के मुख्य तकनीकी संकेतकों की गणना। तेल पंप करने के लिए एक पंपिंग इकाई की हाइड्रोलिक गणना करें

शिक्षा के लिए संघीय एजेंसी

उच्च के राज्य शैक्षणिक संस्थान

व्यावसायिक शिक्षा

"यारोस्लाव राज्य तकनीकी विश्वविद्यालय"

"रासायनिक प्रौद्योगिकी की प्रक्रियाएं और उपकरण" विभाग

अनुमानित कार्य

अनुशासन में "रासायनिक प्रौद्योगिकी की प्रक्रियाएं और उपकरण"

पंपिंग यूनिट की गणना

कार्य पूरा हो गया

छात्र एस.एस. Kovalchuk

शिक्षक

कैंडी। तकनीक। विज्ञान, एसोसिएट प्रोफेसर

ए.वी. सुगाकी

परिचय

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

कार्य "एक पंपिंग इकाई की गणना" को शामिल करता है जिसमें हाइड्रोलिक्स के क्षेत्र में सबसे महत्वपूर्ण लागू गणनाओं का एक जटिल शामिल है और "रासायनिक प्रौद्योगिकी की प्रक्रियाएं और उपकरण" पाठ्यक्रम का अध्ययन करने वाले छात्रों के लिए अनुशंसित है।

असाइनमेंट शुरू करने से पहले, आपको इसकी सामग्री का ध्यानपूर्वक अध्ययन करना चाहिए, वैज्ञानिक, तकनीकी और शैक्षिक साहित्य से परिचित होना चाहिए।

डिजाइन कार्य करते समय, निम्नलिखित पद्धति द्वारा निर्देशित होना आवश्यक है:

1) स्वीकृत विकल्प के अनुसार पंपिंग यूनिट का आरेख बनाएं;

2) पाइपलाइन की गणना करें, निर्देशांक में नेटवर्क की गणना की गई विशेषता का निर्माण करें: आवश्यक सिर , तरल प्रवाह दर वी;

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

1. अनुमानित कार्य

प्रारंभिक आंकड़े:

तरल पानी;

तापमान टी - 40 सी के बारे में;

प्रवाह दर वी डब्ल्यू - 10 एल / एस - 0.01 एम 3 / एस;

ज्यामितीय सिर एच जी - 25 मीटर;

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

कुल पाइपलाइन लंबाई एल - 150 मीटर।

पाइपलाइन पर स्थानीय प्रतिरोध :

सक्शन लाइन पर:

सेवन डिवाइस (एक सुरक्षात्मक जाल के साथ चेक वाल्व) 1 पीसी = 4.3;

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

दबाव रेखा पर:

गेट वाल्व (या वाल्व) 1 पीसी। = 0.5;

चिकनी मोड़ (मोड़) 2 पीसी। = 0.14 * 2 = 0.28;

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

प्ररित करनेवाला n = 3000 आरपीएम के क्रांतियों की संख्या।

चित्र 1. पम्पिंग इकाई की योजना।

2. पाइपलाइन की हाइड्रोलिक गणना

2.1 पाइप व्यास का विकल्प

पाइप व्यास की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

(1)

जहां d पाइप का व्यास (गणना) है, मी;

वी तरल की दी गई प्रवाह दर है, एम 3 / एस;

W औसत द्रव वेग है, m / s।

(1) के अनुसार गणना सक्शन लाइन और प्रेशर लाइन के लिए अलग से की जाती है, जबकि W को सक्शन लाइन 0.8 m / s के लिए, प्रेशर लाइन 1.5 m / s के लिए लिया जाता है।

वास्तविक पाइप व्यास है

घ 1 = 159 x 5.0 मिमी

घ 2 = 108 x 5.0 मिमी

पाइप के स्वीकृत वास्तविक व्यास के अनुसार, औसत द्रव वेग निर्दिष्ट है

2.2 पंप स्थापना ऊंचाई (सक्शन लिफ्ट) का निर्धारण

अनुमेय चूषण ऊंचाई की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

अनुमेय चूषण शीर्ष कहाँ है, मी;

1 - आपूर्ति टैंक में दबाव सेट करें, पा;

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

Ƿ तरल का घनत्व है, किग्रा / मी 3;

सक्शन लाइन में सिर का नुकसान, मी;

स्वीकार्य गुहिकायन रिजर्व, एम

स्वीकार्य सक्शन हेड का निर्धारण

महत्वपूर्ण स्टॉक

जहां वी पंप क्षमता (निर्दिष्ट तरल प्रवाह दर), एम 3 / एस है;

n पंप प्ररित करनेवाला, आरपीएम के रोटेशन की गति है।

अनुमेय गुहिकायन मार्जिन महत्वपूर्ण एक की तुलना में 20 ... 30% बढ़ा दिया गया है

सक्शन लाइन में सिर के नुकसान की गणना

गणना सिर के नुकसान को जोड़ने के सिद्धांत के अनुसार की जाती है

(5)

जहां घर्षण का गुणांक है;

एल 1 - सक्शन लाइन की लंबाई, मी;

डी 1 - सक्शन पाइप का व्यास, मी;

मैं गिरफ्तार पीपी - स्थानीय प्रतिरोध के गुणांक;

w 1 - सक्शन लाइन में द्रव वेग, m / s।

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

= एफ (रे, ई) (6)

रेनॉल्ड्स मानदंड की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

(7)

जहां तरल का घनत्व है, किग्रा / मी 3;

μ - गतिशील चिपचिपाहट के गुणांक, पीए।

सापेक्ष खुरदरापन (चिकनाई) की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

जहां ई समतुल्य खुरदरापन का मान है।

रेनॉल्ड्स मानदंड की गणना करते समय, हमने दिखाया कि शासन अशांत है, जिसका अर्थ है कि जीए के अनुसार घर्षण गुणांक का चयन किया जाता है। मुरीना

हम सूत्र (5) के अनुसार सिर के नुकसान की गणना करते हैं

पंप पाइपलाइन पावर मोटर

नियत कार्य के अनुसार l 1 का मान h सूर्य के एक निश्चित मान से जुड़ा है। ... इसलिए, गणना क्रमिक सन्निकटन की विधि द्वारा की जाती है। इस आवश्यकता है:

मान सेट करें l 1s m;

निर्धारित एच पी.वी. ;

एच सूरज की गणना करें;

स्थिति की जाँच करें l 1 = h dc +3 m

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

वर्गों की लंबाई तानाशाही बिंदु पर Z6 तल पर V.B. कुएं में जल स्तर पंपिंग स्टेशन एलबीसी लैनग 1 78 50 52 50 51 19 106 ट्रैक्टरों की संख्या - 38, जानवरों की प्रजातियां - लोमड़ियों और आर्कटिक लोमड़ियों, जानवरों की संख्या - 333 अंजीर। 1. जल आपूर्ति नेटवर्क आरेख। 1. गांव के लिए पानी की आपूर्ति की गणना 1. उपभोक्ताओं की अनुमानित लागत का निर्धारण पानी की खपत की गणना परिभाषा के लिए कम है: ...

जो भवन के आंतरिक लेआउट पर सही निर्णय लेने के लिए, उपयुक्त भवन संरचनाओं का चयन करने के लिए बिल्डर के लिए आवश्यक हैं। 1. आंतरिक जल आपूर्ति के इंजीनियरिंग नेटवर्क की परियोजना की गणना 1.1 पाठ्यक्रम परियोजना के लिए असाइनमेंट 40 अपार्टमेंट के लिए दो-खंड पांच मंजिला आवासीय भवन की आंतरिक जल आपूर्ति और संचार की एक परियोजना तैयार करना आवश्यक है। इस घर में उपकरणों की कुल संख्या...

1. पंप के मुख्य मापदंडों का निर्धारण

1.1 पंप प्रदर्शन का निर्धारण

पंप की क्षमता निम्न सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

जहां क्यू मैक्स। दिन - गांव के उपभोक्ताओं द्वारा पानी की अधिकतम दैनिक खपत (अग्निशमन जरूरतों के लिए खपत को छोड़कर), एम 3;

टी पंपिंग यूनिट के संचालन की अवधि है (पानी की खपत अनुसूची से ली गई), एच।

1.2 शीर्ष का निर्धारण

पंपिंग यूनिट का प्रमुख चयनित जल आपूर्ति योजना पर निर्भर करता है।

चित्र एक। पम्पिंग इकाई आरेख: 1 - अच्छा; 2 - जाल के साथ इनलेट वाल्व; 3 - घुटने; 4 - पंप; 5 - चेक वाल्व; 6 - समायोजन वाल्व; 7 - जल मीनार

चूंकि पश्चिम बंगाल में पानी वायुमंडलीय दबाव पर है, दबाव निम्नलिखित संबंधों द्वारा निर्धारित किया जाता है:

जहां एच 0 जल वृद्धि की ज्यामितीय ऊंचाई है, मी;

h सक्शन और डिस्चार्ज लाइनों पर हेड लॉस है, मी।

ज्यामितीय उठाने की ऊँचाई सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

जहाँ Z से - कुएँ में जल स्तर का भूगर्भीय चिह्न, मी;

Z b - WB स्तर का जियोडेटिक मार्क, मी।

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

2. हेड लॉस का निर्धारण

चूंकि पाइपलाइन पर स्थानीय प्रतिरोध हैं, तो, नुकसान के सुपरपोजिशन के सिद्धांत के अनुसार, उस पर कुल सिर का नुकसान स्थानीय प्रतिरोधों में लंबाई और सिर के 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 है, मी; डी - पाइपलाइन व्यास, मी; i स्थानीय प्रतिरोधों के गुणांकों का योग है।

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

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

घर्षण के हाइड्रोलिक प्रतिरोध का गुणांक निम्नलिखित विधि द्वारा निर्धारित किया जाता है:

हम सूत्र द्वारा रेनॉल्ड्स संख्या पाते हैं:

काइनेमेटिक चिपचिपाहट गुणांक, एम 2 / एस।, एटी

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

पूर्ण खुरदरापन कहाँ है, मी

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

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

डिस्चार्ज लाइन पर दबाव का नुकसान:

व्लोड = 1.3 ... 2.0 मीटर / सेक

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

एम। ए = 6.959

चूंकिआर इ > 2320 (अशांत मोड), हम समग्र मानदंड को परिभाषित करते हैं:

कहा पे - पूर्ण खुरदरापन, मी, (एम.2, पी.16, परिशिष्ट 2)

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

वाल्व जांचें32 वर्ग मीटर .

डिस्चार्ज लाइन पर नियंत्रण वाल्व:लीक = 0.6 एम

सिर का नुकसान: एम

सिर: एम

3. पम्पिंग इकाई के लिए पम्प का चयन

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

4. पंप के संचालन बिंदु का निर्धारण

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

जहां ए एच पंपिंग स्टेशन की पाइपलाइनों (विशेषता) की प्रतिरोधकता है, एस 2 / एम 5;

जहां एच ए टी में सिर है ए, एम;

क्यू ए - बिंदु ए, एम 3 / एस पर खपत।

5. व्हील टर्निंग पैरामीटर और पंप पावर का निर्धारण

पंप का ऑपरेटिंग बिंदु बहुत कम ही गणना के साथ मेल खाता है। पंप संचालन को बिंदु P से बिंदु A तक स्थानांतरित करने के लिए, कई तरीके हैं।

गेट वाल्व के साथ पंप के आउटलेट पर पानी के प्रवाह के थ्रॉटलिंग के कारण पाइपलाइनों की विशेषताओं का ढलान बदलना। जब वाल्व बंद हो जाता है, तो एचसी वक्र तेज हो जाएगा।

पंप कारखाने की विशेषताओं को बदलना:

ए) गति में परिवर्तन;

बी) प्ररित करनेवाला व्यास को कम करना

पहली विधि सबसे सरल है, लेकिन कम प्रभावी है, क्योंकि स्थापना की दक्षता कम हो जाती है। सेंट्रीफ्यूगल पंपों को चलाने के लिए उपयोग किए जाने वाले अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर्स के लिए गति नियंत्रण प्रणाली की जटिलता के कारण दूसरी विधि (ए) का उपयोग शायद ही कभी किया जाता है। मामले 2 (बी) में, संस्थापन के पुन: उपकरण के लिए न्यूनतम लागत के साथ स्थापना की उच्च दक्षता बनाए रखी जाती 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 के अनुपात को (टर्निंग रेशियो) द्वारा दर्शाया जाता है, अर्थात। तब पंप के मुख्य संकेतकों के बीच गणितीय संबंध इस तरह दिखेगा:

इस सूत्र से यह निम्नानुसार है कि पहिया के व्यास में कमी के साथ, पंप की विशेषताएं कारखाने की तुलना में कम हो जाएंगी। एक निश्चित मूल्य पर, विशेषताओं में से एक T.A से होकर गुजरेगा। मूल्य खोजने के लिए कार्य कम हो गया है। यह भी ध्यान में रखा जाना चाहिए कि दक्षता में कमी के कारण पहिया के अत्यधिक मोड़ की अनुमति नहीं है। पंप एन एस के गति गुणांक के आधार पर मोड़ की सीमा ली जाती है:

जहां n प्ररित करनेवाला की क्रांतियों की संख्या है

क्यू पंप प्रवाह दर है, एम 3 / एस;

- पंप हेड, एम

चूंकि एन एस 120 ... 200 की सीमा में निकला, तो हम 11 ... 15% की मोड़ सीमा चुनते हैं।

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

एक्स का मान एच 1 और क्यू 1 के माध्यम से निर्धारित किया जा सकता है:

टर्निंग फैक्टर का आवश्यक मान X 1 और X 2 के मानों के अंकगणितीय माध्य के रूप में प्राप्त किया जाता है:

6. इलेक्ट्रिक मोटर का विकल्प

क्लिप्ड व्हील के साथ पंप को चलाने के लिए इलेक्ट्रिक मोटर की शक्ति सूत्र द्वारा निर्धारित की जाती है:

जहां k 1.3 के बराबर लिया गया पावर फैक्टर है;

पानी का घनत्व, किग्रा / मी;

लेन - सी. पी. डी. इंजन से पंप तक संचरण (0.98-1);

ओब - एक पहिए के साथ एक पंप की दक्षता, सूत्र द्वारा निर्धारित:

जहां पी ऑपरेटिंग बिंदु पर एक सामान्य प्ररित करनेवाला के साथ पंप की दक्षता है (मेट 2 परिशिष्ट 5)।

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

क्यू, एन, और एच एक प्ररित करनेवाला पंप के लिए मान।

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

पंपों के संचालन को कई मापदंडों की विशेषता है, जिनमें से मुख्य हैं प्रवाह, सिर (दबाव), बिजली की खपत, शुद्ध शक्ति, दक्षता।

आइए प्रत्येक मुख्य पैरामीटर पर अधिक विस्तार से विचार करें।

1. पारीपंप क्यू- समय की प्रति यूनिट पंप द्वारा आपूर्ति की गई तरल की मात्रा।

यह देखते हुए कि पंप में तरल व्यावहारिक रूप से संकुचित नहीं है, सबसे अधिक बार वे वॉल्यूमेट्रिक फीड (एम 3 / एस) का उपयोग करते हैं, कम बार - एक मास फीड (किलो / एस)।

2. दबावपंप एच- पंप के बाद और उसके सामने प्रवाह खंड में तरल के प्रति इकाई वजन में ऊर्जा अंतर (या पंप इनलेट से पंप आउटलेट तक अनुभाग में पंप किए गए तरल की विशिष्ट ऊर्जा में वृद्धि)। (खंड संख्या 1D, चित्र 1 देखें)।

कहां जेड 1 - सक्शन पाइप की धुरी से तुलना विमान तक की दूरी, मी;

जेड 2 - डिस्चार्ज पाइप की धुरी से तुलना विमान तक की दूरी, मी;

आर 1 और आर 2 - पंप इनलेट और आउटलेट पर पूर्ण द्रव दबाव, पा;

वी 1 और वी 2 - पंप इनलेट और आउटलेट पर द्रव वेग, मी / से।

पंप सिर पानी के स्तंभ के मीटर में व्यक्त किया जाता है।

पंप दबाव आरऔर उसका दबाव एनअनुपात से संबंधित आर= g एच, जहां ρg कार्यशील द्रव का विशिष्ट गुरुत्व है।

3. शक्तिपंप एनमोटर से पंप को प्रति यूनिट समय (डब्ल्यू) में आपूर्ति की जाने वाली ऊर्जा है। एन = एमकरोड़ एन, कहां एमकरोड़ मोटर शाफ्ट पर टॉर्क है; एन- शाफ्ट रोटेशन आवृत्ति।

4. शुद्ध शक्ति एन n पंप द्वारा तरल (W) को आपूर्ति की जाने वाली शक्ति है। एनएन = आरक्यू, जहां पी दबाव है, पा; क्यू- वॉल्यूमेट्रिक फीड, एम 3 / एस।

5. पंप पावर एनअधिक उपयोगी शक्ति एन n नुकसान की मात्रा से। इन नुकसानों का अनुमान है क्षमतापंप =।

प्रत्येक पंप को पासपोर्ट के साथ आपूर्ति की जाती है, जिसमें शामिल है विशेषतापंप, यानी प्रवाह (गतिशील पंपों के लिए) या दबाव (सकारात्मक विस्थापन पंपों के लिए) पर मुख्य मापदंडों की निर्भरता।

सेंट्रीफ्यूगल पंप की विशेषताओं के बारे में अधिक जानकारी के लिए, पिस्टन पंप की विशेषताओं के लिए फ्रैगमेंट नंबर 3 जी देखें, फ्रैगमेंट नंबर 4 जी देखें।

ध्यान दें।

सटीक योगों के प्रेमियों के लिए, हम GOST 17398 - 72 के अंश प्रस्तुत करते हैं:

वॉल्यूम पंप वितरण - समय के लिए आपूर्ति किए गए तरल माध्यम की मात्रा का अनुपात।

पंप हेड - रिश्ते द्वारा निर्धारित मूल्य।

पंप पावर - पंप द्वारा खपत की जाने वाली बिजली।

उपयोगी पंप पावर - पंप द्वारा आपूर्ति किए गए तरल माध्यम को प्रदान की गई शक्ति और निर्भरता द्वारा निर्धारित की जाती है एनएन = आरक्यू।

पंप दक्षता शुद्ध शक्ति और पंप शक्ति का अनुपात है।