Статья : Вопросы подобия системы заполнения насосов перед пуском эксгаустером 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Статья >> Промышленность, производство


Вопросы подобия системы заполнения насосов перед пуском эксгаустером




Вопросы подобия системы заполнения насосов перед пуском эксгаустером

Яценко А.Ф., доц., к.т.н, Устименко Т.А., доц., к.т.н.

Донецкий национальный технический университет

Получены масштабные коэффициенты для расчета модельной установки, что позволяет определить основные параметры системы заполнения углесоса.

Проблема и ее связь с научными или практическими задачами

В настоящее время практически все насосы, используемые в промышленности, имеют положительную высоту всасывания, а это требует предварительного заполнения всасывающего трубопровода и корпуса насоса перекачиваемой жидкостью. Значительные трудности возникают при заполнении насосов, перекачивающих загрязненные жидкости (земснаряды, шламовые и фекальные насосы, углесосы и т.д.).

Анализ исследований и публикаций

Как известно, эти типы насосов не допускают установки обратного клапана на всасывающем трубопроводе и поэтому известные способы заполнения для них неприемлемы. Разработанные способы заполнения [1,2,3] позволяют исключить применение обратного клапана.

В ДонНТУ разработан метод заполнения насосов с использованием эксгаустеров. При экспериментальных исследованиях в качестве эксгаустера применялся водовоздушный эжектор.

Постановка задачи

Для внедрения предложенного метода в промышленность было необходимо провести широкомасштабные исследования на лабораторных и полупромышленных установках. Для того, чтобы эти испытания можно было распространить на целый класс промышленных установок, необходимо получить математическую модель процесса в критериальной форме. Использование теории подобия позволит решить поставленную задачу наиболее эффективно.

Изложение материала и результаты

Составим математическую модель и определим критерии подобия. В [3] получено дифференциальное уравнение заполнения насоса (углесоса) имеет вид:

dW=ωdH+dw+dwпод

dW - элементарный объем воздуха, удаляемый эксгаустером;

ωdH - элементарный объем воздуха, вытесняемый столбом воды при подъеме на высоту dH;

dw - приращение объема воздуха в связи с понижением давления;

dwпод - элементарный объем подсасываемого воздуха за время dt (время изменения уровня воды в трубопроводе на высоту dH).

Выразим элементарный объем воздуха через

и

а

и, принимая процесс расширения воздуха изотермическим, получим:

Так как

и

имеем

где Pa- атмосферное давление;

L, ω соответственно, длина и площадь сечения всасывающего трубопровода;

Qэ - расход эксгаустера; А-площадь эквивалентного отверстия, через которое проходит то же количество воздуха, что и подсасывается через неплотности системы;ρ, ρa- плотность воды и воздуха при атмосферных условиях.

Сделав ряд преобразований и введя приведенную длину всасывающего трубопровода L=w/ω, соответствующую длине всасывающего трубопровода с объемом w, и сделав ряд преобразований, имеем:

где k=A/ω - отношение площади эквивалентного отверстия к площади сечения трубопровода,

vвозд = Qэ /ω - условная скорость движения воздуха по всасывающему трубопроводу.

Рис. 1. Схема расчета

Перейдем к безразмерным комплексам. Характерной длиной может быть выбрана высота всасывания или длина всасывающего трубопровода. Характерная скорость – скорость подъема воды во всасывающем трубопроводе. Характерное время- время заполнения углесоса. Задавшись масштабным коэффициентом al, получим Hвс =al hвс, а соответственно и масштаб давления

Принимая во внимание, что ρн = ρм, и gм = gн получим

таким образом, aр = al

Определим масштаб для скорости:

, т.е.

Масштаб времени :

Масштаб для расхода воздуха, отсасываемого эжектором:

Таким образом получены все масштабные коэффициенты, необходимые для расчета модельной экспериментальной установки.

Промышленная установка имеет следующие параметры: диаметр всасывающего трубопровода – 400 мм, длина - 19 м, превышение всасывающего трубопровода над осью углесоса – 1,5 м.

Принимая масштаб линейного уменьшения al =4, получаем следующие параметры лабораторной (модельной) установки: диаметр всасывающего трубопровода 100 мм, длина 4,75 м, превышение 0,375 м, высота всасывания 1,25 м, номинальная подача 48,5 м3/час.

Выводы и направление дальнейших исследований

Полученные результаты позволяют предварительно определить необходимую производительность эксгаустера и при проектировании промышленной установки (например, установки с земснарядом или углесосом), определить основные параметры системы заполнения и проверить их на модели.

Список литературы

1. Никитин В.И., Чинов В.Г. Заливка углесосов напорным потоком через насадку. «Уголь Украины»,1968, №1

2. Яценко А.Ф. Заливка насосных и углесосных установок. Разработка месторождений полезных ископаемых, Техника, К., 1968.

3. Кремез С.А. Экспериментальные исследования эжектирующего действия задвижки , установленной перед насосом на приподнятом всасывающем трубопроводе/Гидромелиорация и гидротехническое строительство: Респ. межвед.научн.-техн. Сб.-Львов,1981.- Вып.9.-c.42-45.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://masters.donntu.edu.ua

Похожие работы:

  • Инженерные системы

    Учебное пособие >> Строительство
    ... насоса соединен со всасывающим и нагнетательным трубопроводами. Перед пуском насоса ... подобия ... системе; D) заполнения системы водой; E) удаление пара; 32 Системы ... Трапецеидальное Треугольное Полукруг Квадрат Номер вопроса Правильный ответ D Е D B D D C A E A B C ...
  • Универсальная система управления маслонапорной установкой гидроэлектростанции

    Дипломная работа >> Промышленность, производство
    ... система включает несколько типов турбин (серий), характеризуемых геометрическим подобием ... сосуд, заполненный маслом и ... насосы. Затем последовательно производится опрос датчиков системы, перед пуском ... О.Г., Билинкис В.Д. Вопросы экономики и организации ...
  • Госстандарт России по электрооборудованию

    Учебное пособие >> Физика
    ... б) конструктивное подобие элементов, определяющих ... 4.1.3 Заполнение Кварцевое заполнение оболочки ... по вопросам стандартизации, ... перед пуском, ... А.1.3 система, расходующая энергоресурсы (система энергопотребления): ... пусков; - питательные насосы — 400—700 пусков; ...
  • Гидромеханические процессы

    Учебное пособие >> Промышленность, производство
    ... 2.5 Контрольные вопросы Лабораторная работа ... системы ... сторонами полностью заполненного жидкостью, ... вала передается на ... разрешения преподавателя пускают вентилятор, ... вакуум-насосов и жидкостных насосов ... , макрокинетика, подобие, моделирование, проектирование ...
  • Установление режима работы ШСНУ с учетом влияния деформации штанг и труб для скважины №796 Серафимовского месторождения

    Курсовая работа >> Геология
    ... решать вопросы повышения эффективности ... ; -недостаточным заполнением жидкостью цилиндра насоса; -изменение ... параметра динамического подобия μд≤(0,3÷0,4), ... . Системы замера дебита, пуска, остановки ... управления заземляются перед включением электрооборудования ...
  • Автоматизация процесса получения диоксида титана

    Реферат >> Технология
    ... закону подобия треугольников: ... квалифицированного пуско-наладочного ... работу насоса. Если насос выключается, ... диоксида титана перед загрузкой в ... задачей вопроса автоматизации ... процессе функционирования системы, комплексно- ... . 3. Управление заполнением и усреднением ЩС ...
  • Технология добычи нефти

    Курсовая работа >> Геология
    ... Введение Вопросам потерь ... специфическим признакам подобия, свойствам и ... с насосом откачки конденсата в трубопровод нефти перед товарными ... магистралям системы УЛФ; - пуск газа в газоуравнительные системы, ... заполнения кожуха трансформаторным маслом. В системе ...
  • Гибель Титаника

    Реферат >> История
    ... могли работать насосы и ... "Америка" и передал американскому Гидрографическому управлению ... вопросы явно преследовали цель доказать, что сигнальные ракеты, которые пускались ... это подобало опытным ... максимально заполненных людьми ... вода преодолела системы защиты от ...
  • Управление асинхронным двигателем

    Дипломная работа >> Наука и техника
    ... уровня. 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ... промышленности, вентиляторы, насосы, газодувки, компрессоры ... определяется из подобия треугольников OBA ... задач система должна обеспечивать: пуск ... максимального заполнения ее ... непосредственно перед установкой ...
  • Культура речи

    Учебное пособие >> Иностранный язык
    ... системой звуков и знаков, с особым «голосом», позволяющим передать ... друг друга. 6. Пускай, пускай, оставь его. ... Риторические вопросы Используются ... соединения шлангов с клапаном, насосом и штуцерами, водосборников ... паузы заполненным? Какие ... Как подобает всякому ...