Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Паровые насосы

..pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
8.01 Mб
Скачать

расход воды на участке

Q i _ 2 = p f V 2 g K ;

диаметр трубопровода

^1-2 = V 4Ql_2/3Xüi_2 ,

где Vi- 2 — скорость жидкости в трубопроводе, которой задаются; число Рейнольдса

Re1_ 2 = üi-2d1 _2/v; суммарный коэффициент сопротивления участка

Çci- 2 =

^ _ 2 -ÿr L + 2 Ç1_2;

 

“ 1—2

потери напора на участке

 

h

Г

•*-«.

" 1—2 == feci—2

~2g~'

напор в точке 2

 

 

Н2 — Hi

hi- 2 +

(Zi — z2).

Участок 2—3 также есть простой трубопровод, и поскольку

для него напор в точке 2 тот же, что и для

участка 1 2, т. е.

Н2, то он рассчитывается по

 

 

схеме обратной

задачи

ря­

 

 

дом последовательных

при­

 

 

ближений.

 

 

 

 

 

 

 

 

Участок

 

24 — простой

 

 

трубопровод

и

 

рассчитыва­

 

 

ется по схеме прямой зада­

 

 

чи. Определяют

расход

во­

 

 

ды на участке

Q2_4= Q I_2+

 

 

+ Q2- 3, а затем вычисляют

 

 

значения d2- 4,

 

Re2- 4, £с2- 4,

 

 

h2- 4 и определяют напор Hi

 

 

в точке 4 по формуле

 

 

 

Н4 == Н2 “f- h2_4-f- (z2— Z4).

 

 

После

этого

рассчиты­

 

 

вают участки 4—5, 46,

 

 

6—7 и 6—8.

напор

насоса Рис. 101. Расчетные

 

Подача

и

схемы сложного

системы будут

равны:

трубопровода:

а — к

решению прямой

задачи; 6 — к решению обратной задачи

Q — Qe-eî

н =

н &.

 

 

 

В общем случае потребная подача насоса определяется по выражению

Q = EQi,

где 2 Q, — сумма расходов воды потребителями, работающими одновременно.

Из всех возможных комбинаций одновременной работы по­ требителей берут тот случай, когда расход воды будет макси­ мальным.

Если подача Q и напор Н насоса заданы, то гидравлический расчет трубопровода выполняют по схеме обратной задачи. Целью расчета в этом случае является определение параметров движения жидкости по участкам, а также напора и расхода жидкости у потребителей.

Разбивка трубопровода на участки осуществляется в направ­ лении от насоса к самой удаленной точке (рис. 101,6). Расчет начинают с магистрали 14> а затем рассчитывают отдельные ответвления.

Приняв скорость 0м движения жидкости в магистрали, нахо­ дим ее диаметр по формуле

dM= л/4Q/JIUM

Участки магистрали рассчитывают по схеме прямой задачи последовательно один за другим, начиная с участка 12. Для этого участка имеем:

число Рейнольдса

R e i_ 2 = d y p b J v ,

потери напора

 

 

 

h

-

t

< ■

" 1 - 2 —

bel—2

 

напор в точке 2

 

 

 

И 2 ===Н

— ^1 —2 — 0^2 — Z\).

Аналогично рассчитываются участки 2—3 и 34. Напор в точке 3

Я3 = # 2 — Л2- 3 — (z3 — Z2).

Напор в точке 4

Н4 = Н3— Л3- 4 — (z 4 — z3)«

По известным напорам в узловых точках 2, 3 и 4 рассчиты­ вают ответвления 2—б, 3—7, 4—8 и 4—5 по схеме обратной за­ дачи для простых трубопроводов.

Рассмотренный метод расчета трубопроводов обычно назы­ вают аналитическим. Кроме данного метода, для расчета тру­ бопроводов насосной установки можно использовать метод по­ терянного напора на единицу длины трубопровода или метод характеристик.

Метод потерянного напора на единицу длины трубопровода, или метод эквивалентных длин, основан на замене потерь на­ пора в местных сопротивлениях равными потерями напора на трение прямого трубопровода эквивалентной длины. Следова­ тельно, эквивалентной длиной трубопровода /» будет называться

182

такая длина прямой трубы диаметром d, в которой потерянный напор на трение равен потерянному напору в рассматриваемых местных сопротивлениях, т. е.

hr = hu или

Отсюда

4 =

или 2Ç = - j / s.

Таким образом, полный потерянный напор в трубопроводе диаметром d, имеющем местные сопротивления 2£, выразится зависимостью

Сумма / + /э = /Пр называется приведенной длиной трубо­ провода. Следовательно, можно написать

иЯ/Пр

n ==~d~~2i-

Учитывая, что отношение потерь напора А к длине трубопро-

g, u

.

h

X V2

вода представляет собой гидравлический уклон

г =

— =

~â"2g *

окончательно расчетная формула будет иметь вид

 

 

А =

А-^пр Ü2

 

 

 

~~5"~ *2^ = */пР*

 

 

 

В целях удобства расчета для величин /э и i строят номо­ граммы, которые в значительной степени упрощают и облегчают гидравлический расчет данным методом.

Прямая и обратная задачи решаются так же, как и при аналитическом методе расчета.

Методом характеристик, или, как его иначе называют, обоб­ щенным методом, определяют основные расчетные величины в зависимости от расхода жидкости в трубопроводе.

Если в формуле (68) скорость v движения жидкости выра­ зить через расход Q согласно формуле v = 4Q/nd2, то расчет­ ное выражение для потерь напора на трение в трубопроводе можно написать в виде

Введя обозначение

_пЧ*ё =

12 ид Ü

йт

l/,uy А ,

получим

 

 

Величина

Вт *= - ^ = I2’09 ÉLXI

называется характеристикой трения трубы.

Аналогично выражение для потерь напора в местных сопро­

тивлениях можно записать в виде

 

 

h

г

2g

г

8Q2

ЛМ—

 

 

gn2d* '

Если обозначить n2d*g/8 через

k„, а отношение kjt, через

Вы, то окончательно получим

 

 

 

hu =

Q%/kM=

Q2/BM.

Величина Вм называется характеристикой местного сопро­ тивления трубопровода.

Значения kMи Вм вычисляют по формулам: = 12,09d4;

В„ = 12,09- у .

Суммируя потери на трение и местные сопротивления, полу­ чим расчетную зависимость в виде

 

h = hr + hu =

(l/BT+ \ / B M)Q\

 

 

Метод характеристик используют для расчета как простых,

так и сложных трубопроводов.

 

 

 

 

s Рассмотрим

расчет этим

методом сложного

трубопровода

(рис. 101, а). Расчет начинают с участка

1для

которого на­

пор Hi в точке

1 и расход

QI_2 заданы

по условию

и должны

быть обеспечены при работе установки.

 

 

 

Потери напора на участке составят:

 

 

 

на трение

 

 

 

 

 

 

 

ЛТ1-2 =

Q ?-2/ Вт1-2*,

 

 

 

на местные сопротивления

 

 

 

 

^м1—2 == Лкл “f" ^отвод Ч”

== Q I —2 (1/бкл Ч~ 1/вотвод Ч~

. . . ).

Полный потерянный напор

h\-2 = hf\—2Ч~ Лм1-2-

Напор в точке 2

Н2Нх+ {z\ z2) Ч~ hx-^щ

Общая характеристика участка / —2

Вi-2 = Qr-г/ В 2.

Аналогично определяют потерянные напоры и характери­ стику трубопровода на участке 23. В результате получают:

напор в точке 2

Я2 = Нг + (гз — z2) + Л2_з;

общую характеристику участка

 

 

B2- Z= QU/H2,

 

Здесь

Q2- 3 — расход

жидкости

на участке 23; Я3 — напор

в точке 3, которые по условию задачи являются заданными.

Полученный расчетом напор

Н'г в точке 2

в общем случае

будет

отличаться от

напора Я 2, вычисленного

по участку 12.

В действительности же они должны быть одинаковыми, так как точка 2 общая для обоих этих участков. При уравнивании на­ пора в точке 2 на участке 23 делают пересчет расхода жидко­ сти следующим образом. Предположим, что Я 2 > Я 2, тогда, при­ няв Я2 за общий напор в точке 2, следует определить действи­

тельный расход на участке 23 по формуле

<3г-з = У В2-зЯ 2

Очевидно, что он будет больше заданного.

 

Если различие в расходах значительное (более 10%). то для участка 23 можно принять трубы несколько меньшего диа­ метра.

Участок 2—4 рассчитывают по расходу Q2-4 = Q1 - 2 + Q2- 3. Потерянный напор на этом участке определяют аналогично пре­ дыдущим участкам.

Напор в точке 4 составит

Н4= Я 2 + (z2 — z4) + Л2_4- Полная характеристика участка 2—4

Во—А— Q2- 4/ Я 4.

Продолжая последовательный расчет оставшихся участков трубопроводов, доходят до конечной точки. На схеме рис. 101, а такой точкой является точка 8, принадлежащая последнему участку 68. Расход жидкости на нем равен расходу Qc через всю систему. Напор в точке 8 будет Яз.

Полную характеристику всего трубопровода системы опре­ деляют по равенству

Вс = Qc/Яз ИЛИ Вс = Qc/Яс,

где Яс — полный напор, потребляемый сетью, т. е. напор жид­ кости в конечной точке последнего участка трубопровода си­ стемы (в рассмотренной схеме *ЯС= Я 8) .

В заключение расчета обычно строят график характеристики трубопровода системы, т. е. график изменения расхода Qc че­ рез систему в зависимости от напора Я с. Для этого используют уравнение

 

<2с =

У а д Г -

Задаваясь

в нем рядом последовательных значений напора

Я с, получим

соответствующие

значения расхода Qc через си­

стему. Нанося эти точки на график, получают характеристику трубопровода системы (кривая А—В на рис. 33, а). Точка пе­ ресечения данной характеристики с характеристикой насоса оп­ ределяет режим его работы.

1. Башта T. М. Машиностроительная гидравлика. Справочное пособие. Изд. 2-е. М., Машиностроение, 1971.

2. Беляев №. М. Сопротивление материалов. М.; Л.; Физматгиз, 1962.

3. Берг Г. Поршневые, крыльчатые и ротационные насосы. Ч. II. Кон­ структивное выполнение поршневых насосов. М.; Л., ОНТИ, 1933.

4.Борохов А. М., Ганшин А. С., Додонов H. Т. Волокнистые и комби­ нированные сальниковые уплотнения. М., Машиностроение, 1966.

5.Елин В. И., Солдатов К. Н., Соколовский С. М. Насосы и компрес­ соры. М. Гостоптехиздат, 1960.

6.Есьман И. Г. Насосы. М., Гостоптехиздат, 1954.

7.Каталог-справочник. Насосы. М.; Л., Машгиз, 1960.

8.Коваль В. А., Мумзи Г. Ф. Поршневые прямодействующие паровые насосы. М.; Киев, Машгиз, 1958.

9.Лаханин В. В., Чуешко К. Е. Физическое моделирование гидравли­ ческой части поршневых прямодействующих насосов на жидкостях разной вязкости. — Изв. вузов. Серия Машиностроения, 1967, № 5.

10.Машиностроение. Энциклопедический справочник. Т. 12. М.,

Машгиз,

1948.

М. Г.

Судовые

вспомогательные

механизмы.

М.; Л.,

 

11.

Хетагуров

Транспорт, 1966.

 

 

 

 

 

сов,

12. Чуешко К. Е. Расчет сдвоенных паровых прямодействующих насо­

основанный на

теории

подобия. — Тр. Николаевского кораблестроитель­

ного института. Вып. 9. 1958.

 

 

 

 

13. Чуешко К. Е., Чуешко О. К. Определение зависимостей между

кинематическими параметрами судовых паровых прямодействующих

насосов

по

статистическим

данным. — Тр.

Николаевского

кораблестроительного

института. Вып. 64.

1972.

 

 

 

 

14.Чиняев И. А. Поршневые насосы. М.; Л., Машиностроение, 1966.

15.Чиняев И. А. Поршневые насосы в теплоэнергетике. М., Энергия, 1977.

16.Чиняев И. А. Роторные насосы (справочное пособие). Л., Машино­

строение, 1969.

17.Шюле В. Техническая термодинамика. T. II, ОНТИ, 1938.

18.Nickel F. Direct-acting steam pumps. London. 1923.

19.Seward. Marine engineering. 1944.

20.Wright E. Reciprocating-pump. — Power, 1946. N 9—11.

21.Vek V. Vysokotlaka cerpadla pistova a rekuperacni pro chemicky pru-

mysl. Praha, 1964.

Предисловие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Г л а в а

I . О б щ и е

с в е д е н и я о

п а р о в ы х

н а с о с а х

 

 

 

 

5

1. Принцип действия парового насоса

 

 

 

 

2. Параметры

парового

насоса

 

 

 

 

 

 

8

3. Классификация

 

паровых

насосов

. . .

 

 

13

4.

Свойства паровых

насосов

 

 

 

14

5. Развитие поршневых паровых насосов

и область их применения

15

Г л а в а

I I .

П а р о р а с п р е д е л и т е л ь н ы е

у с т р о й с т в а

 

 

1 7

6. Общие

сведения

 

 

.

 

 

сдвоенных насосов

.

7. Парораспределительное устройство

18

8. Парораспределительные устройства одиночных насосов с полу­

 

 

автоматическим

 

парораспределением

 

 

.

 

21

9. Парораспределительное устройство одиночных насосов с авто­

29

 

матическим парораспределением

 

 

 

 

 

Г л а в а

I I I .

У р а в н е н и я

 

д в и ж е н и я

п о р ш н я ,

г р а ф и к и

п о д а ч и и

в о з д у ш ­

 

 

 

н ы е

к о л п а к и

п а р о в ы х

н а с о с о в .

 

 

 

 

3 0

10. Диаграмма

перемещения

поршней

 

 

 

.

 

11. Приближенные

уравнения движения поршня одиночного паро­

 

 

вого насоса .

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

. 3 1

12. Определение

скорости равномерного движения поршня сдвоен­

43

13.

ного насоса и расчет паровой подушки

 

 

Графики подачи

насосов

и

воздушные

колпаки

 

45

Г л а в а

I V .

И н д и к а т о р н а я

м о щ н о с т ь ,

к . п . д .

и

х а р а к т е р с т и к и

п а р о в ы х

 

 

 

н а с о с о в

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 0

14. Индикаторные

диаграммы и индикаторная мощность гидравли­

 

ческих

цилиндров

 

 

.

 

 

 

 

 

 

15. Индикаторные

диаграммы и индикаторная мощность паровых

54

16.

цилиндров .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

паровогонасоса

 

Потери

и к. п. д. гидравлической части

 

56

17. Характеристики

паровых

насосов

 

 

насосов

 

60

18. Индивидуальная

и

совместная работа

 

63

Г л а в а

V .

Р а с ч е т

п а р о в ы х

 

н а с о с о в .

 

 

 

 

 

6 6

19. Определение

главных размеров гидравлического цилиндра и

 

диаметров

патрубков

насоса . . .

 

 

 

20. Определение диаметров паровых цилиндров и патрубков

69

21. Расчет

клапанов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

71

22. Расчет парораспределения сдвоенных насосов

 

76

23. Диаграмма

парораспределения сдвоенных

насосов

 

81

24. Определение расхода пара на прямодействующие насосы

85

25.

Высота

всасывания

насоса

 

 

90

Г л а в а

V I .

К о н с т р у к т и в н ы е

 

о с о б е н н о с т и и

р а с ч е т н а п р о ч н о с т ь

д е ­

 

т а л е й

п а р о в ы х

н а с о с о в

 

 

9 5

26. Цилиндры

. .

 

 

 

 

 

27. Поршни и их уплотняющие кольца

 

100

28. Поршневые

штоки

 

 

 

 

 

104

29. Сальники

 

 

 

 

 

 

 

106

30.

Клапаны

 

колпаки

 

 

 

 

109

31.

Воздушные

 

 

 

 

114

32.

Арматура

 

 

 

 

 

 

 

116

Г л а в а

V I I .

К о н с т р у к ц и и

п а р о в ы х

н а с о с о в

 

1 1 7

33. Общие сведения

 

.

 

 

 

34. Сдвоенные

паровые

насосы

 

 

118

35. Одиночные

паровые

насосы

 

 

125

Г л а в а

V I I I .

И с п ы т а н и я

п а р о в ы х

н а с о с о в

 

1 3 1

36.

Условия

проведения

испытаний

. .

37.

Величины, замеряемые во время испытаний

133

38.

Стенды для испытания паровых насосов

134

39.

Обработка

результатов

испытаний

 

137

Г л а в а

I X .

О с н о в ы

э к с п л у а т а ц и и

п а р о в ы х

н а с о с о в .

1 4 0

40.

Подготовка

насоса

 

к пуску, пуск

и обслуживание во время

41.

р а б о т ы ..........................

 

 

. . .

Регулирование

парораспределения

142

42. Неисправности паровых насосов и способы их устранения

150

43. Износ

деталей

паровых

насосов

и

допустимые

зазоры .

44. Периодические

осмотры

деталей

паровых насосов и

устранение

154

 

дефектов .

 

.

 

 

 

 

 

 

. . .

45. Основные

положения

по

технике

безопасности

при

обслужива­

156

 

нии насосов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г л а в а

X . Т е х н и ч е с к и е

т р е б о в а н и я ,

п р е д ъ я в л я е м ы е

к

и з г о т о в л е н и ю

 

 

п а р о в ы х

н а с о с о в

 

 

 

 

 

 

 

 

1 5 7

46.

Общие

требования . .

 

 

 

 

 

 

 

47. Выпуск

паровых насосов

 

 

 

 

 

 

 

158

48. Вибрация и шум поршневых насосов

 

 

 

160

49.

Объем

и условия

поставки

насосов

 

 

 

 

162

Г л а в а

X I . П н е в м а т и ч е с к и е

и

г и д р а в л и ч е с к и е п р я м о д е й с т в у ю щ и е н а ­

 

 

с о с ы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 6 3

50. Пневматические

прямодействующие

насосы

 

 

 

51.

Гидравлические

прямодействующие

насосы

 

 

 

166

Г л а в а

X I I . Г и д р а в л и ч е с к и й

р а с ч е т , т р у б о п р о в о д о в

н а с о с н о й

у с т а н о в к и

1 6 9

52.

Задачи

гидравлического

расчета

 

 

 

 

 

53.

Основные

расчетные зависимости

 

 

 

 

 

54.

Расчет

простого

трубопровода

 

 

 

 

 

178

55.

Расчет

сложного

трубопровода

 

 

 

 

 

180

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

187

ИБ № 2417

Иван Алексеевич ЧИНЯЕВ

ПАРОВЫЕ

НАСОСЫ

Редактор Н. 3. С и м о н о в с к и й Художественный редактор С. С. В е н е д и к т о в Технический редактор Л. В. Щ е т и н и н а Корректор А. И. Л а в р и н е н к о Обложка художника П. А. К у з н е ц о в а

Сдано в набор 28.03.79. Подписано в печать 17.03.80. М-33624. Формат бОХЭО'Дв* Бумага типографская № 2. Гарнитура литературная. Печать высокая.

Уел. неч. л. 12,0. Уч.-изд. л. 11,8. Тираж 6000 экз. Заказ 129. Цена 60 к.

Ленинградское отделение издательства

«Машиностроение» 191065, Ленинград, ул. Дзержинского, 10

Ордена Трудового Красного Знамени Ленин­ градская типография № 2 имени Евгении Соколо­ вой «Союзполиграфпрома» при Государственном комитете СССР по делам издательств, полигра­ фии н книжной торговли. 198052, Ленинград, Л 62, Измайловский проспект, 29

Соседние файлы в папке книги