Раздел 2
2.1. Насос перекачивает 30%-ную серную кислоту. Показание манометра на нагнетательном трубопроводе 1,8 кгс/см2, показание вакуумметра (разрежение) на всасывающем трубопроводе перед насосом 29 мм рт. ст. Манометр присоединен на 0,5 м выше вакуумметра. Всасывающий и нагнетательный трубопроводы одинакового диаметра. Какой напор развивает насос?
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.2. Насос перекачивает жидкость плотностью 960 кг/м3 из резервуара с атмосферным давлением в аппарат, давление в котором составляет 37 кгс/см2
(см. рис. 2.1). Высота подъема 16 м. Общее сопротивление всасывающей и нагнетательной линий 65,6 м. Определить полный напор, развиваемый насосом.
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.3. Определить к. п. д. насосной установки. Насос подает 380 л/мин мазута относительной плотности 0,9. Полный напор 30,8 м. Потребляемая двигателем мощность 2,5 кВт.
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.4. Производительность насоса 14 л/с жидкости относительной плотности 1,16. Полный напор 58 м. К- п. д. насоса 0,64, к. п. д. передачи 0,97, к. п. д. электродвигателя 0,95. Какой мощности двигатель надо установить?
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.5. Поршневой ыасос (см. рис. 2.2) установлен на заводе, расположенном на высоте 300 м над
уровнем моря. Общая потеря высоты всасывания составляет 5,5 м вод. ст .Геометрическая высота всасывания 3,6 м. При какой максимальной температуре воды еще возможно всасывание?
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.6. Определить производительность дифференциального поршня насоса (рис. 2.16), который имеет больший диаметр ступенчатого плунжера 340 мм, меньший — 240 мм. Ход плунжера 480 мм, частота вращения 60 об/мин. Коэффициент подачи 0,85. Определить также количество жидкости, подаваемой каждой стороной ступенчатого плунжера.
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.7. Поршневой насос двойного действия (см. рис. 2.6) наполняет бак диаметром 3 м и высотой 2,6 м за 26,5 мин. Диаметр плунжера насоса 180 мм, диаметр штока 50 мм, радиус кривошипа 145 мм. Частота вращения 55 об/мин. Определить коэффициент подачи насоса.
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.8. Центробежный насос, делающий 1800 об/мин, должен перекачивать 140 м3/ч воды, имеющей температуру 30 °С. Среднее атмосферное давление в, месте установки насоса 745 мм рт. ст. Полная потеря напора во всасывающей линии составляет 4,2 м. Определить теоретически допустимую высоту всасывания.
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.9. Центробежный насос при перекачке 280 л/мин воды создает напор-И = 18 м. Пригоден ли этот насос для перекачки жидкости относительной плотности 1,06 в количестве 15 м3/ч по трубопроводу диаметром 70X2,5 мм из сборника с атмосферным давлением в аппарат с давлением рИЗб = 0,3 кгс/см2?' Геометрическая высота подъема 8,5 м. Расчетная длина трубопровода (собственная длина плюс эквивалентная длина местных сопротивлений) 124 м. Коэффициент трения в трубопроводе А = 0,03. Определить также, какой мощности электродвигатель потребуется установить, если к.п. д. насосной установки составляет 0,55.
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.10. Центробежный насос для перекачки воды имеет следующие паспортные данные: Q = 56 м3/ч, Н — 42 м, N = 10,9 кВт при п = 1140 об/мин. Определить: 1) к. п. д. насоса, 2) производительность его, развиваемый напор и потребляемую^ мощность при п = 1450 об/мин, считая, что к. п. д. остался неизменным.
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.11. При испытании центробежного насоса получены следующие данные:
Q, л/мин...... О 100 200 300 400 500
Я, м....... 37,2 38,0 37,0 34,5 31,8 28,5
Сколько жидкости будет подавать этот насос по трубопроводу диаметром-76 X 4 мм, длиной 355 м (собственная длина плюс эквивалентная длина местных сопротивлений) при геометрической высоте подачи 4,8 м? Коэффициент трения Л = 0,03; Ардоп = 0. (Построить характеристики насоса и трубопровода и найти, рабочую точку). Как изменится производительность насоса, если геометрическая высота подачи будет 19 м?
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.12. Определить производительность шестеренчатого насоса (см. рис. 2.9) по следующим данным: частота вращения 650 об/мин, число зубьев на шестерне 12, ширина зуба 30 мм, площадь сечения зуба, ограниченная внешней окружностью соседней шестерни, 7,85 см2, коэффициент подачи 0,7.
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.13. Требуется выкачивать 215 л/мин раствора относительной плотности 1,06-из подвального бака водоструйным насосом (см. рис. 2.10). Высота подъема 3,8 м. Давление воды перед насосом ризе =1,9 кгс/см2. К. п. д. насоса 0,15. Сколько кубометров воды будет расходовать в 1 ч водоструйный насос?
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.14. Какой мощности электродвигатель необходимо установить к вентилятору производительностью ПО м3/мин при полном напоре 834 Па (85 мм вод. ст.) К- п. д. вентилятора 0,47.
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.15. Центробежный вентилятор, делающий 960 об/мин, подает 3200 м3/ч воздуха, потребляя при этом 0,8 кВт. Давление (избыточное), создаваемое вентилятором, 44 мм вод. ст. Каковы будут у этого вентилятора подача, давление и затрачиваемая мощность при п = 1250 об/мин? Определить также к. п. д. вентилятора.
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.16. Какое количество воздуха будет подавать вентилятор примера 2.12 при работе на сеть, у которой при расходе 1000 м3/ч сумма (Арск + Дртр -f Арм. с) составляет 265 Па, а разность давлений в пространстве нагнетания и в пространстве всасывания равняется 20 мм вод. ст.?
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.17. Сколько воздуха будет подавать вентилятор примера 2.12 в сеть, у которой при расходе 1350 м3/ч сумма (Дрск + Артр + Арм. с) составляет 167 Па, а Ардоп равно 128 Па?
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.18. Какую частоту вращения надо дать вентилятору примера 2.12, если он должен подавать 1500 м3/ч воздуха в сеть, полное сопротивление которой при-этом расходе 422 Па?
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.19. Определить аналитическим путем и по диаграмме Т — S температуру-воздуха после адиабатического сжатия его от начального давления (абсолютного) 1 кгс/см2 до конечного давления 3,5 кгс/см2. Начальная температура 0 °С. Определить также затрату работы на сжатие 1 кг воздуха.
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.20. Определить мощность, потребляемую углекислотным поршневым компрессором производительностью 5,6 ы3/ч (при условиях всасывания). Компрессор сжимает двуокись углерода от 20 до 70 кгс/см2 (давление абсолютное). Начальная температура —15 °С. К. п. д. компрессора принять равным 0,65. Задачу решить как аналитическим путем, так и с помощью диаграммы Т — S для двуокиси углерода (рис. XXVII).
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.21. Определить объемный к. п. д. компрессора предыдущей задачи, если вредное пространство составляет 6% от объема, описываемого поршнем, а показатель политропы расширения ш = 1,2.
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.22. Определить производительность и расходуемую мощность для одноступенчатого поршневого компрессора по следующим данным: диаметр поршня 250 мм, ход поршня 275 мм, объем вредного пространства 5,4% от объема, описываемого поршнем, частота вращения 300 об/мин. Компрессор сжимает атмосферный воздух до рабе — 4 кгс/см2. Показатель политропы расширения на 10% меньше показателя адиабаты. Начальная температура воздуха 25 °С. Общий к. п. д. компрессора 0,72.
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.23. Как изменяется производительность и потребляемая мощность компрессора предыдущей задачи, если дать ему воздуходувкой наддув до ризб = = 0,4 кгс/см2 (см. рис. 2.13). Конечное давление (абсолютное) 4 кгс/см2.
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.24. При каком давлении нагнетания объемный к. п. д. одноступенчатого поршневого компрессора, сжимающего этилен, упадет до 0,2? Давление всасывания 1 кгс/см2. Расширение газа из вредного пространства считать адиабатическим. Объем вредного пространства составляет 7% от объема, описываемого поршнем.
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.25. Исходя из условия, что компрессорное смазочное масло допускает без заметного ухудшения смазки температуру в цилиндре не выше 160 °С, определить предельное значение давления нагнетания в одноступенчатом поршневом компрессоре: а) для воздуха, б) для этана. Давление всасывания 1 кгс/см2. Начальная температура 25 °С. Процесс сжатия считать адиабатическим.
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.26. По данным примера 2.17 определить для одноступенчатого и двухступенчатого компрессоров теоретическую затрату работы по формулам (2.13) и (2.19).
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.27. Определить требуемое число ступеней поршневого компрессора, кото* рый должен сжимать азот от 1 до 100 кгс/см2 (давление абсолютное), если допускаемая температура в конце сжатия не должна превышать 140 °С. Процесс сжатия считать адиабатическим. Начальная температура водорода 20 °С.
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.28. Определить теоретическую затрату работы на сжатие водорода от 1,5 до 17 кгс/см2 (давление абсолютное) при одноступенчатом и двухступенчатом сжатии. Начальная температура водорода 20 °С.
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.29. Компрессор при испытании нагнетал атмосферный воздух в баллон объемом 42,4 л. За 10,5 мин давление в баллоне повысилось от 0 до 52 кгс/см3 (давление избыточное), а температура воздуха в баллоне поднялась от 17 до 37 °С. Определить производительность компрессора в м3/ч (при нормальных условиях),
_______________________________________________________________________________________________________________________
2.30. Определить потребляемую мощность и расход воды на холодильники поршневого компрессора, который сжимает 625 м3/ч (при нормальных условиях) этилена от давления (абсолютного) 9,81-104 до 176,6-104 Па. К. п. д. компрессора 0,75. Охлаждающая вода нагревается в холодильниках на 13 °С. Начальная температура газа 20°С.
_______________________________________________________________________________________________________________________
