Гидравлическая расчет насосной установки



Расчет насосной установки

В учебном пособии рассмотрены краткие теоретические сведения по расчету простых и сложных трубопроводов, расчету основных параметров работы насосов. Приведены примеры расчетов трубопроводов и подбора насосов. Разработаны многовариантные задания для выполнения расчетнографических работ.

Особое внимание в пособии уделено конструкциям динамических насосов и насосов объемного действия.

Учебное пособие предназначено для студентов, выполняющих расчетные работы и курсовые проекты по курсам «Гидравлика», «Механика жидкости и газа» и «Процессы и аппараты химической технологии».

1. Гидравлический расчет трубопроводов

1.1. Классификация трубопроводов

1.2. Простой трубопровод постоянного сечения

1.3. Сложные трубопроводы

1.3.1. Последовательное соединение трубопроводов

1.3.2. Параллельное соединение трубопроводов

1.3.3. Сложный разветвленный трубопровод

2. Расчет насосной установки

2.1. Параметры работы насоса

2.1.1. Определение напора насосной установки

2.1.2. Измерение напора насосной установки с помощью

2.1.3. Определение полезной мощности, мощности на валу,

коэффициента полезного действия насосной установки

3. Классификация насосов

3.1. Динамические насосы

3.1.1. Центробежные насосы

3.1.2. Осевые (пропеллерные) насосы

3.1.3. Вихревые насосы

3.1.4. Струйные насосы

3.1.5 Воздушные (газовые) подъемники

3.2 Объемные насосы

3.2.1 Поршневые насосы

3.2.2 Шестеренные насосы

3.2.3 Винтовые насосы

3.2.4 Пластинчатые насосы

3.3 Достоинства и недостатки насосов различных типов

4. Задание на расчет насосной установки

4.1. Пример расчета простого трубопровода

4.2. Пример расчета сложного трубопровода

4.3. Пример расчета насосной установки

4.4. Пример расчета и подбора насоса для подачи жидкости в ко-

В химических производствах большинство технологических процессов осуществляется с участием жидких веществ. Это и сырьё, которое подают со склада на технологическую установку, это и промежуточные продукты, перемещаемые между аппаратами, установками, цехами завода, это и конечные продукты, доставляемые в ёмкости склада готовой продукции.

На все перемещения жидкостей, как по горизонтали, так и по вертикали, необходимо затратить энергию. Наиболее распространённым источником энергии потока жидкости является насос. Другими словами, насос создает напорный поток жидкости.

Насос является составной частью насосной установки, которая включает в себя всасывающий и нагнетательный (напорный) трубопроводы; исходный и приемный резервуары (или технологические аппараты); регулирующую трубопроводную арматуру (краны, вентили, задвижки); измерительные приборы.

Правильно выбранный насос должен обеспечивать заданный расход жидкости в данной насосной установке, при этом работать в экономичном режиме, т.е. в области максимальных КПД.

При выборе насоса необходимо учитывать коррозионные и другие свойства перекачиваемой жидкости.

1. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ

1.1. Классификация трубопроводов

Роль трубопроводных систем в хозяйстве любой страны, отдельной корпорации или просто отдельного хозяйства трудно переоценить. Системы трубопроводов в настоящее время являются самым эффективным, надёжным и экологически чистым транспортом для жидких и газообразных продуктов. Со временем их роль в развитии научно-технического прогресса возрастает. Только с помощью трубопроводов достигается возможность объединения стран производителей углеводородного сырья со странами потребителями. Большая доля в перекачке жидкостей и газов по праву принадлежит системам газопроводов и нефтепроводов. Практически в каждой машине и механизме значительная роль принадлежит трубопроводам.

По своему назначению трубопроводы принято различать по виду транспортируемой по ним продукции:

По виду движения по ним жидкостей трубопроводы можно разделить на две категории:

– безнапорные (самотёчные) трубопроводы.

В напорном трубопроводе внутреннее абсолютное давление транспортируемой среды более 0,1 МПa. Безнапорные трубопроводы работают без избыточного давления, движение среды в них обеспечивается естественным геодезическим уклоном.

По величине потерь напора на местные сопротивления трубопроводы делятся на короткие и длинные .

В коротких трубопроводах потери напора на местные сопротивления превышают либо равны 10 % от потерь напора по длине. При расчетах таких трубопроводов обязательно учитывают потери напора на местные сопротивления. К ним относят, например, маслопроводы объемных передач.

К длинным трубопроводам относятся трубопроводы, в которых местные потери меньше 10 % от потерь напора по длине. Их расчет ведется без учета потерь на местные сопротивления. К таким трубопроводам относятся, например, магистральные водоводы, нефтепроводы.

По схеме работы трубопроводов их можно разделить также на простые

Простые трубопроводы – это последовательно соединенные трубопроводы одного или различных сечений, не имеющие никаких ответвлений. К сложным трубопроводам относятся системы труб с одним или несколькими ответвлениями, параллельными ветвями и т.д.

По изменению расхода транспортируемой среды трубопроводы бывают:

– с путевым расходом.

В транзитных трубопроводах отбора жидкости по мере её движения не производится, расход потока остается постоянным, в трубопроводах с путевым расходом расход потока изменяется по длине трубопровода.

Также трубопроводы можно подразделить по виду сечения: на трубопроводы круглого и не круглого сечения (прямоугольные, квадратные и другого профиля). Трубопроводы можно разделить и по материалу, из которого они изготовлены: стальные трубопроводы, бетонные, пластиковые и др.

1.2. Простой трубопровод постоянного сечения

Основным элементом любой трубопроводной системы, какой бы сложной она ни была, является простой трубопровод. Простым трубопроводом, согласно классическому определению, является трубопровод, собранный из труб одинакового диаметра и качества его внутренних стенок, в котором движется транзитный поток жидкости, и на котором нет местных гидравлических сопротивлений. Рассмотрим простой трубопровод постоянного сечения, имеющий общую длину l и диаметр d, а также ряд местных сопротивлений (вентиль, фильтр, обратный клапан).

Q

Рис. 1.1 Схема простого трубопровода

Размер сечения трубопровода (диаметр или размер гидравлического радиуса), а также его протяженность (длина) трубопровода ( l , L) являются основными геометрическими характеристиками трубопровода. Основными технологическими характеристиками трубопровода являются расход жидкости в трубопроводе Q и напор Н (на головных сооружениях трубопровода, т.е. в его начале). Большинство других характеристик простого трубопровода являются, не смотря на их важность, производными характеристиками. Поскольку в простом трубопроводе расход жидкости транзитный (одинаковый в начале и конце трубопровода), то средняя скорость движения жидкости в трубопроводе постоянна ν = cons’t.

Источник

РАСЧЕТ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ

Высота расположения оси насоса hвс называется высотой всасывания, а трубопровод, по которому жидкость поступает к насосу, всасывающим трубопроводом или линией всасывания. Высота расположения конечного сечения трубопровода hн называется высотой нагнетания, а трубопровод, по которому жидкость движется от насоса, нагнетательным (напорным) или линией нагнетания. Высота от начального сечения трубопровода до конечного Нг называется геометрической высотой подъема жидкости.

1 – насос; 2 – приемный резервуар; 3 – исходный резервуар; 4 – всасывающий трубопровод; 5 – нагнетательный трубопровод; 6 – вакуумметр; 7 – манометр

РисунокСхема насосной установки:

Работа насоса характеризуется следующими параметрами:

Читайте также:  Установка магнитолы тойота виста

Подача (производительность) – это объем или масса жидкости, подаваемой насосом в нагнетательный трубопровод в единицу времени, Q (м 3 /с; м 3 /ч; кг/с; кг/ч; л/ч).

Напор – это избыточная удельная энергия, сообщаемая единице массы жидкости в насосе, Н (м).

Мощность на валу – мощность, подводимая к насосу, Nв (В).

где – коэффициент полезного действия насоса

Полезная мощность – это мощность, сообщаемая жидкости в насосе, Nп (В).

– плотность перекачиваемой жидкости, кг/м 3 ;

– ускорение свободного падения, м/с 2 ;

– подача насоса, м 3 /с;

– напор насосной установки, м.

Коэффициент полезного действия – это характеристика эффективности насоса в отношении передачи энергии. Определяется как отношение полезной мощности к мощности на валу, η (%)

Перепад уровней энергии, за счет которого жидкость течет по трубопроводу, может создаваться работой насоса, что широко применяется в машиностроении. Рассмотрим совместную работу трубопровода с насосом и принцип расчета насосной установки.

По трубопроводу, представленному на рисунке 2.1, перекачивается жидкость из нижнего резервуара (исходный резервуар) с давлением P1 в другой резервуар (приемный резервуар) с давлением P2. Высота расположения оси насоса hвс называется высотой всасывания, а трубопровод, по которому жидкость поступает к насосу, всасывающим трубопроводом или линией всасывания. Высота расположения конечного сечения трубопровода hн называется высотой нагнетания, а трубопровод, по которому жидкость движется от насоса, нагнетательным (напорным) или линией нагнетания. Высота от начального сечения трубопровода до конечного Нг называется геометрической высотой подъема жидкости.

Рис. 2.1Схема насосной установки:

1 – насос; 2 – приемный резервуар; 3 – исходный резервуар;

4 – всасывающий трубопровод; 5 – нагнетательный трубопровод;

6 – вакуумметр; 7 – манометр

2.1.1. Определение напора насосной установки

Напор насосной установки может быть представлен как разность удельных энергий жидкости до насоса и после него.

где – удельная энергия жидкости до насоса, м;

– удельная энергия жидкости после насоса, м.

В общем случае удельная энергия может быть представлена как:

где – удельная потенциальная энергия положения, м;

– удельная потенциальная энергия давления, м;

– удельная кинетическая энергия, м.

Обозначим абсолютное давление жидкости в сечении 44 (сечение в точке установки манометра) Рн – давление нагнетания, а абсолютное давление в сечении 33 обозначим Рвс – давление всасывания. За плоскость сравнения возьмем сечение 11. Тогда удельная энергия в сечении 44, то есть после насоса будет равняться:

где – скорость жидкости в нагнетательном трубопроводе, м/с.

Удельная энергия в сечении 33, то есть до входа в насос будет равняться:

где – скорость жидкости во всасывающем трубопроводе, м/с.

Тогда напор насосной установки будет равен:

Запишем уравнение Бернулли для сечения 11 и 33, за плоскость сравнения примем сечение 11:

где – скорость движения жидкости в сечении 11, то естьв исходном резервуаре, м/с;

– потери напора во всасывающем трубопроводе, м.

Запишем уравнение Бернулли для сечения 44 и 22, за плоскость сравнения примем сечение 11:

где – скорость движения жидкости в сечении 22 то есть в приемном резервуаре, м/с;

Подставим выражения (2.7) и (2.9) в формулу (2.5):

Таким образом, напор насосной установки расходуется на подъем жидкости на высоту НГ, преодоление разности давлений Р2 и Р1 и на преодоление сопротивлений трубопровода hп.

При определении напора насоса удельные энергии Э1 и Э2 можно брать в любых сечениях до и после насоса. Но в этом случае необходимо учитывать потерю напора при движении жидкости между этими сечениями, т.е. напор насоса можно выразить:

2.1.2. Измерение напора насосной установки с помощью приборов

Напор насосной установки может быть измерен с помощью приборов: манометра и вакуумметра. Давление нагнетания Рн может быть представлено как:

где – атмосферное давление, Па;

– манометрическое давление, показания манометра, Па.

А давление всасывания Рвс:

где – вакуумметрическое давление (показание вакуумметра), Па.

Подставим выражение (2.11) и (2.12) в формулу (2.5):

Для измерения напора насосной установки с помощью приборов необходимо сложить показания манометра и вакуумметра, выразив их в единицах измерения напора, расстояние между этими приборами и разность скоростных напоров в нагнетательном и всасывающем трубопроводе.

2.1.3. Определение полезной мощности, мощности на валу,

Источник

САН САМЫЧ

Гидравлический расчет для выбора насосной станции.

Гидравлический расчет для выбора насосной станции.

Здравствуйте уважаемые читатели «Сан Самыча«. Смешно иногда слушать продавцов-консультантов, когда они пытаются искренне помочь «правильно» подобрать насосную станцию. Глубина всасывания, напор, расход, мощность электродвигателя, рассчитывая характеристики на ходу, они умудряются все перепутать и запутаться самим. Для нас, уважаемый читатель, важно понять, что производитель указывает максимально возможные характеристики насоса. И они, конечно, связаны с параметрами Вашей системы водоснабжения, но они не совпадают, и не могут совпадать.

Да, насос способен поднять воду с глубины в восемь метров, но тогда смело скидывайте с напора те же восемь метров или 0,8 бар (атмосфер, кгс/см 2 ).

Да, насос выдаст 45 метров напора (4,5 бар, атм., кгс/см 2 ), но при условии, что Вы не будете с него требовать расхода вообще, а источник воды будет на уровне насоса.

Да, насос будет перекачивать 50 литров в минуту (3 куб. метра в час), но тогда грех добиваться от него хоть какого-то давления. Радуйтесь, что он выдает Вам эти пять ведер в минуту!

Впрочем, производитель и не скрывает этого. В любом паспорте насоса и насосной станции можно найти зависимости расхода от давления на напоре данного насоса, оформленные в виде графика или таблицы. А уже сам покупатель решает: устраивают его данные характеристики или нет.

Что нужно для расчета характеристик насоса?

Для расчета необходимых характеристик насоса нужны некоторые сведения о будущей системе водоснабжения. И мне кажется, Вы, как хозяин своего дома без труда озвучите или выясните их.

К этим сведениям относятся:

— расстояние по вертикали от зеркала воды источника водоснабжения до предполагаемого места установки самого дальнего смесителя в метрах. Причем желательно учесть сезонные колебания этого расстояния и, так называемые, динамические, когда зеркало воды опускается из-за того, что Вы берете воду. Чем точнее Вы определите это расстояние, тем точнее будет расчет, потому что вертикальная составляющая потери напора, обычно, самая большая.

— расстояние по горизонтали от источника воды до самого дальнего смесителя, рассчитанное исходя из предполагаемого маршрута прокладки трубы. Это расстояние можно измерить не так точно, точность плюс-минус один метр вполне сойдет.

Читайте также:  Влажность для установки окон

— примерное предполагаемое место установки насоса или насосной станции в сборе. Соответственно, с вертикальным расстоянием, желательно, определиться поточнее.

— диаметры и материал предполагаемых к использованию в системе труб. Сейчас, обычно, используют пластиковые трубы, а у них у всех примерно равные показатели шероховатости, поэтому, по большому счету, значение имеют только диаметры предполагаемых труб и их длина. К слову, распространенная в интернете формула для расчета водоснабжения: 10 метров горизонтальной трубы равно 1 метру по вертикали, мягко сказать, не всегда верна. В дальнейшем я расскажу почему.

— Желательно, конечно, определиться с количеством уголков, тройников, кранов и других элементов системы, называемых «местными сопротивлениями». Но я понимаю, что это довольно сложно, по крайней мере, на данном этапе. Поэтому, по нашему обоюдному согласию, заменим это все, скажем, 10-процентным запасом по напору.

Ну, а при монтаже системы, не забывайте простое правило: Чем меньше соединений, тем меньше вероятность, что у Вас что-то потечет. К этому стоит добавить, что и потери напора тоже будут меньше.

Да. и самое главное, Вы должны определиться, сколько потребителей (смесители, душ, бачок унитаза, стиральная или посудомоечная машина, уличный кран для полива и прочее) будут у Вас работать одновременно без существенной потери напора. Потому что от этого очень многое зависит.

Ниже, я собрал в таблицу потери напора в горизонтальной пластиковой трубе длиной 10 метров в зависимости от диаметра трубы и количества потребителей, рассчитанные с помощью специальной программы. По-моему, получилось очень показательно.

Потеря напора в метрах водного столба на горизонтальном участке пластиковой трубы длиной 10 метров в зависимости от внутреннего диаметра трубы и количества потребителей.

Источник

Контрольная работа: Расчет насосной установки

Насосные установки широко применяются во всех отраслях народного хозяйства: в промышленности, в строительстве, на транспорте, в сельском хозяйстве. Это предусматривает знание теоретических основ гидравлики и умение выполнять практические гидравлические расчеты для широкого курса специалистов.

Задание охватывает «Расчет насосной установки» охватывает комплекс наиболее важных прикладных расчетов в области гидравлики и рекомендуется для выполнения студентами, изучающими курс «Процессы и аппараты химической технологии».

Приступая к выполнению задания, следует внимательно изучить его содержание, ознакомиться с научно – технической и учебной литературой.

При выполнении расчетного задания необходимо руководиться следующей методикой:

1) Изобразить схему насосной установки в соответствии с принятым вариантом;

2) выполнить расчет трубопровода, построить расчетную характеристику сети в координатах: потребный напор Н, расход жидкости V;

3) Осуществить подбор насоса и нанести характеристики насоса на график с изображением характеристики сети;

4) Рассчитать мощность на валу насоса, номинальную мощность электродвигателя насосной установки [1].

1. Расчетное задание

температура t – 40 С о ;

расход Vж – 10 л/с – 0,01 м 3 /с;

геометрический напор Нг – 25 м;

давление в резервуарах – Р1 = 0,1 МПа, Р2 = 0,15 МПа;

общая длина трубопровода L – 150 м.

Местные сопротивления на трубопроводе ξ:

На всасывающей линии:

заборное устройство (обратный клапан с защитной сеткой) 1 шт.=4,3;

плавный поворот (отвод) 2 шт.=0,14*2=0,28;

На напорной линии:

задвижка (или вентиль) 1 шт. = 0,5;

плавный поворот (отвод) 2 шт. = 0,14*2 = 0,28;

выход из трубы (в аппарат Б) 1 шт. = 1.

Число оборотов рабочего колеса n = 3000 об/мин.

Рисунок 1. Схема насосной установки.

2. Гидравлический расчет трубопровода

2.1 Выбор диаметра трубы

Диаметр трубы рассчитывают по формуле

гдеd – диаметр трубы (расчетный), м;

V – заданный расход жидкости, м 3 / с;

W – средняя скорость жидкости, м/с.

Расчет по (1) выполняют отдельно для всасывающей линии и напорной, при этом W принимают для всасывающей линии 0,8 м/с, для напорной 1,5 м/с.

Действительный диаметр трубы равен

По принятому действительному диаметру трубы уточняют среднюю скорость жидкости

2.2 Определение высоты установки насоса (высота всасывания)

Допустимую высоту всасывания рассчитывают по формуле

где- допустимая высота всасывания, м;

Р1 – заданное давление в расходном резервуаре, Па;

Рн.п. – давление насыщенных паров жидкости при заданной температуре, Па;

Ƿ — плотность жидкости, кг/м 3 ;

— потери напора во всасывающей линии, м;

— допустимый кавитационный запас, м.

Определение допустимого кавитационного запаса

где V – производительность насоса (заданный расход жидкости), м 3 /с;

n – частота вращения рабочего колеса насоса, об/мин.

Допустимый кавитационный запас увеличивают по сравнению с критическим на 20…30 %

Расчет потерь напора во всасывающей линии

Расчет выполняется по принципу сложения потерь напора

гдеλ – коэффициент трения;

l1 – длина всасывания линии, м;

d1 – диаметр всасывающей трубы, м;

ξобр.кл. ξп.п. – коэффициенты местных сопротивлений;

w1 – скорость жидкости во всасывающей линии, м/с.

Коэффициент трения зависит от критерия Рейнольдса Re и относительной шероховатостью

Критерий Ренольдса вычисляют по формуле

гдеρ – плотность жидкости, кг/м 3 ;

μ – коэффициенты динамической вязкости, Па.с.

Относительная шероховатость (гладкость) вычисляют по формуле

где е – величина эквивалентной шероховатости.

При расчете критерия Ренольдса мы показали что режим турбулентный, а значит коэффициент трения выбирается по графику Г.А. Мурина

Рассчитываем потери напора по формуле (5)

Далее рассчитываем допустимую высоту всасывания по формуле (3)

насос трубопровод мощность электродвигатель

Величина l1 по заданию связана с определенной величиной hвс. . Поэтому расчет выполняют методом последовательных приближений. Для этого необходимо:

— задаться величиной l м;

— проверить условие l1 =hdc +3 м

Отклонение меньше чем 10% поэтому расчет верный.

2.3. Построение кривой потребного напора (характеристики сети)

Потребный напор Нпотр – напор в начале трубопровода, обеспечивающий заданный расход жидкости. Зависимость потребного напора от расхода Нпотр =f(V) называется кривой потребного напора, или характеристикой сети. Потребный напор вычисляют по формуле

гдеНг – геометрическая высота подъема жидкости, м;

Р1, Р2 – давление в резервуарах соответственно напорном и расходном, Па;

— сумма коэффициентов местных сопротивлений на всем трубопроводе.

Сумма местных сопротивлений

где ξоб.кл – заборное устройство (обратный клапан с защитной сеткой) ;

ξп.п – плавный поворот (отвод);

ξзд – задвижка (или вентиль);

ξвых – выход из трубы (в аппарат Б).

Читайте также:  Подготовка диска установке ubuntu

Первые два слагаемых в (1.9.) не зависят от расхода. Их сумма называется статическим напором Нст

В случае турбулентного режима, допуская квадратичный закон сопротивления (λ=const), можно считать постоянной величиной следующие выражение:

С учетом предыдущих формул, выражение для потребного напора можно представить как

Для построения кривой потребного напора необходимо задаться несколькими значениями расхода жидкости, причем как меньше заданного расхода, так и большего его, а так же равным заданному.

Источник

Гидравлический расчет насосной установки

Основная расчетная схема изображена на рис. 28. Потери напора на преодоление гидравлических сопротивлений определяются выражением:

, м , (8)

где – сумма потерь напора по длине, м;

– сумма местных потерь напора, м.

Если трубопровод на всем протяжении имеет постоянный диаметр, то вместо можно записать просто hf.

Потери напора по длине при наличии одного транзитного расхода, например, на участке I (см. рис. 28) определяется по формуле:

, м , (9)

где Q – расход, м 3 /с; l – длина трубопровода, м; k – расходная характеристика, которая зависит от диаметра трубопровода d и коэффициента шероховатости n, м 3 /с. Для большинства водопроводных труб h = 0,0125.

Зависимость расходной характеристики k от диаметра трубы при h=0,0125 показана на рис. 29.

Местные потери напора hi определяется по формуле:

, м , (10)

где – коэффициент местного сопротивления, зависящий от конструкции сопротивления ( ; ; ); – площадь сечения потока, м 2 .

Тогда общие потери напора при наличии одного транзитного расхода:

, м (11)

Рис. 30. Схема путевого расхода

При наличии путевого расхода (см. рис. 8) имеем:

, м . (12)

В соответствии с рис. 28 участки I,II,III,IV – пропускают транзитный расход, а на участках V и VI имеется только путевой расход.

Рис. 29. Зависимость расходной характеристики от диаметра трубы

Суммарное сопротивление получается сложением гидравлических сопротивлений отдельных участков. При этой необходимо обращать внимание на то, как работает участки – последовательно или параллельно. Если участки работают последовательно (рис. 31, а), то при одном в том же расходе потери напора складываются. Если участки работает параллельно (рис. 31,б), то определяют расход в каждом из участков и на основании этого рассчитывают их сопротивления. Общее сопротивление разветвленного участка:

, (13)

где i – число параллельных участков.

Выбор насоса производится с учетом его совместной работы с трубопроводом.

Напор насоса проектируемой насосной установки:

, м , (14)

где Нг – геометрический напор, м; hw – потери напора, м.

Далее, руководствуясь напором Н и производительность Q по каталогу выбирает марку насоса. Если насос подобрать не удается, необходимо изменить один из параметров (например, давление истечение струи) и выполнить повторный расчет.

Мощность привода насоса определяют по формуле:

, кВт , (15)

где – плотность жидкости, кг/м 3 ; – КПД насосной установки.

В расчетах можно принимать величину =0,76. 0,79.

Рис. 31. Схемы соединений участков трубопроводов:

а — последовательное соединение; б — параллельное соединение

Рис. 32. К расчету привода щеток:

а — схема работа щетки; б — деформация щетки.

Насос, во избежание появления кавитации, лучше устанавливать как можно ниже по отношению к уровню воды в заборном колодце. Если высота насоса над уровнем вода более 3 м, необходимо производить дополнительный расчет на возможность кавитации.

Расчет привода щеток

Для мойки легковых автомобилей, как правило, используются щеточные или струйно-щеточные установки. Для мойки боковых сторон применяет две или четыре вертикальные ротационные цилиндрические щетки. При обмывании верха кузова использует одну, реже две горизонтальные щетки.

Цилиндрические щетки приводятся во вращение от индивидуальных электродвигателей через редуктор или цепные передачи. Вода на обмывание поверхности подается через сопла из трубчатых коллекторов, прикрепленных к рамам щеток. Для предварительного смачивания и окончательного ополаскивания перед щетками и после них устанавливается П или Г- образные рамки с соплами.

Материалом для щеток служат капроновые нити. Диаметр щетки в рабочем состоянии 0,7-1,0 м, а частота ее вращения 150-200 мин -1 . Высота щеток берется на 100-150 мм меньше высоты автомобиля. Нити щетки при её вращении занимает веерообразное положение (рис. 32, а) за счет действия центробежных сил. В процессе мойки щетка касается кузова примерно 1/6 частью окружности (рис. 32, б). Мощность на привод щетки вычисляется следующим образом:

, Вт (16)

где Рц – центробежная сила, действующая на нити, Н; Vн – линейная скорость нитей, м/с; f – коэффициент трения скольжения нитей по поверхностям кузова f = 0,1.

Линейная скорость определяется по формуле:

, м/с , (17)

где r – радиус щетки, м; n – частота вращения щетки, мин -1 .

Центробежная сила вычисляется по формуле:

, Н, (18)

где m – масса нитей, кг.

На кузов действует масса нитей, подверженных деформации, т.е. находящаяся в зоне сегмента (рис. 32,б)

, кг , (19)

где h – высота щетки, м; – плотность материала щетки, кг/м 3 ; k – коэффициент наполнения щетки. Для капрона = 1200 кг/м 3 , k = 0,4…0,6.

Площадь сегмента определится следующим образом:

. (20)

Определив мощность на привод 1 щетки, находят общую мощность электродвигателей по формуле:

, Вт , (21)

где nщ – число щеток; – КПД привода.

В расчетах можно принять величину = 0,9.

Затем вычисляют скорость конвейера по формуле:

, мин -1 , (22)

где i = 110. 130 – наиболее эффективное соотношение между скоростью вращения щеток и скоростью передвижения автомобиля.

Время мойки одного автомобиля составляет:

, мин, (23)

где La – длина автомобиля, м.

В процессе расчета моечной установки необходимо придерживаться следующего алгоритма:

1. Определить скорость истечения струи из насадка.

2. Рассчитать силу гидродинамического давления струи.

3. Определить размер зоны действия касательных сил и число распылителей.

4. Рассчитать расход воды через установку.

5. Выбрать гидравлическую схему установки и рассчитать потери напора.

6. Определить мощность электродвигателя привода насоса для подачи воды в установку.

7. При необходимости выполнить расчет привода щеток установки.

Библиографический список

1. Муратова Л.А., Гольдин А.Я., Молодов П.В. Водопотребление и водоотведение автотранспортных и авторемонтных предприятий. – М.: Транспорт, 1988.

2. Беднарский В.В. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. – Ростов н/Д: Феникс, 2005. – 448 с.

3. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: механизация и экологическая безопасность производственных процессов / В.И. Сарбаев, С.С. Селиванов, В.Н. Коноплев, Ю.Н. Демин. – Ростов н/Д: Феникс, 2005. – 380 с.

Дата добавления: 2019-11-16 ; просмотров: 143 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Adblock
detector