Расчет моечных установок

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Февраля 2015 в 12:06, контрольная работа

Описание работы

Задание: В соответствии с индивидуальным вариантом исходных данных определить расход жидкости моечной установкой, необходимый напор насоса и мощность электродвигателя для его привода.

Файлы: 1 файл

новый загорский(5 вариант) (3).doc

— 613.00 Кб (Скачать файл)

 

Оглавление

 

 

    1. Расчет моечных установок

Задание: В соответствии с индивидуальным вариантом исходных данных определить расход жидкости моечной установкой, необходимый напор насоса и мощность электродвигателя для его привода.

  Таблица 1 – Исходные  данные

Вариант

5

Тип насадки

к

Диаметр отверстия насадки, мм

1,8

Количество насадок, шт

14

hв ,м

2,2

hн ,м

1,4

l1, м

8

d1, мм

50

l2, м

12

d2, мм

50

l3, м

3

d3, мм

40

l4, м

5

d4, мм

25

Диаметр щетки, м

1,0

Частота вращения щетки, с-1

1,2

Высота щетки, м

1,0

Количество щеток, шт

4


 

 

      1. Расчет  моечных струйных установок

      1. Определение расхода моющей жидкости

Для определения расхода моющей жидкости вначале определим скорость потока в струе VН (м/с) на выходе из насадка:

 

,                                         (1.1)

 

где φ - коэффициент скорости, зависящий от профиля сопла (таблица 1.1), т.к. насадка коническая, то ;

Pн - напор (давление) перед насадкой. Принимаем Pн = 1,0∙106 Па;

ρ - плотность жидкости , кг/м3. Принимаем ρ = 1000 кг/м3.

Скорость жидкости на выходе из насадка может достигать 30...90м/с.

Расход жидкости через все насадки (подача насоса) Q (м3/с) определим по формуле

 



 



,                                   (1.2)

 

где ƒ - коэффициент запаса расхода (ƒ = 1,2);

     dн - диаметр сопла насадки, м;

       n - число насадок;

       μ - коэффициент  расхода.

Количество насадок в моющей рамке определяется обмываемым периметром автомобиля. Расстояние между насадками принимается равным  0,5 м.

 

      1. Определение необходимого напора насосной установки

Расчетная схема насосной установки изображена на рисунке 1.1.

1 - заборный колодец; 2 - сетка; 3 - задвижка; 4 - насос;  5 - трубопроводы; 6 - моющая рамка

Рисунок 1.1- Расчетная схема насосной установки

Выбор насоса производится с учетом  его совместной работы с трубопроводами.

Высота подьёма жидкости равна

                                                   Нг = hв+ hн ,                                                (1.5)

Нг = hв+ hн = 2,2 + 1,4 = 3,6 м

где   hв  - высота всасывания, м;

         hн - высота нагнетания, м.

Статический  напор (Па):

                                            Pс = Нг  ρн  g ,                                                       (1.4)

Pс = Нг  ρн  g = 3,6 * 1000 * 9,8 = 35280 Па

где Pс – статический  напор, Па;

Нг - высота подьёма жидкости, м;

            g – ускорение свободного падения, g  = 9,8  м/с2;

        ρн - плотность жидкости , кг/м3.

На каждом участке трубопровода (l1 , l2 , l3 , l4 ) скорость жидкости  равна

                                                       ,                                        (1.10)

где Q – расход жидкости на участке трубопровода (l1 , l2 , l3 , l4 ), м3/с;

       d - диаметр на участке трубопровода (l1 , l2 , l3 , l4 ) , м.

Для водопроводных стальных труб коэффициент потерь на трение λ  зависит от числа Рейнольдса .

Число Рейнольдса определяется по формуле.

                                                         ,                                        (1.9)

где Vi - скорость жидкости на участке трубопровода (l1 , l2 , l3 , l4 ) , м/с;

        di - диаметр на участке трубопровода (l1 , l2 , l3 , l4 ) , м;     

       10-6 -  кинематическая вязкость для воды, м2/с.

При коэффициент потерь на трение λ определяется по выражению

                                                   ,                                               (1.11)

При коэффициент потерь на трение λ определяется по выражению

                                                    ,                                        (1.12)

На каждом участке трубопровода (l1 , l2 , l3 , l4 ) потери напора на преодоление гидравлических сопротивлений ΔРi, (Па) определяются отдельно по уравнению

 

                                   

,                                    (1.7)

где ΣЕ - сумма коэффициентов местных сопротивлений по длине           трубопровода на участке длиной   с диаметром трубы d;

        λ - коэффициент потерь на трение;

        ρ - плотность жидкости , кг/м3.

 

С достаточной для практических расчетов точностью можно считать, что для сетки  Е = 9,7,  для всасывающего клапана -7,0,  для задвижки - 5,5, для колена - 2. Т.е. ∑Е = 22,2.

На 1-ом участке трубопровода (l1) скорость жидкости по формуле (1.10) равна

      

Число Рейнольдса определяется по формуле (1.9)

;    

      При  коэффициент потерь на трение λ определяется по выражению из формулы (1.11)

                                                     

;  

Потери напора на преодоление гидравлических сопротивлений ΔР1, (Па) определяются по уравнению (1.7)4,689883483

;                                  

На 2-ом участке трубопровода (l2) скорость жидкости по формуле (1.10) равна

      

Число Рейнольдса определяется по формуле (1.9)

;    

      При  коэффициент потерь на трение λ определяется по выражению из формулы (1.11)

;  

Потери напора на преодоление гидравлических сопротивлений ΔР2, (Па) определяются по уравнению (1.7)

;                                  

На 3-ем участке трубопровода (l3) скорость жидкости по формуле (1.10) равна

      

Число Рейнольдса определяется по формуле (1.9)

;    

      При  коэффициент потерь на трение λ определяется по выражению из формулы (1.11)

 ;  

Потери напора на преодоление гидравлических сопротивлений ΔР3, (Па) определяются по уравнению (1.7)

;                                  

На 4-ом участке трубопровода (l4) скорость жидкости по формуле (1.10) равна

      

Число Рейнольдса определяется по формуле (1.9)

;    

      При  коэффициент потерь на трение λ определяется по выражению из формулы (1.11)

;  

Потери напора на преодоление гидравлических сопротивлений ΔР4, (Па) определяются по уравнению (1.7)

;                                  

Суммарные потери напора Σ∆P в трубопроводах установки:

                                    

,                        (1.6)

где ∆P1 - суммарные потери напора на участке трубопровода l1, Па;

       ∆P2 - суммарные потери напора на участке трубопровода l2, Па,   

 и т. д.

Напор насоса Р, (Па ) проектируемой установки будет равен

                                       

,                                      (1.3)

где Σ∆P - суммарные потери напора в трубопроводах установки, Па;

                   Pс – статический  напор, Па;

          Pн - напор в насадке (динамический напор), Па.

Коэффициент сопротивления отверстия и насадка Ен определяется по формуле

,           (1.8)

где φ - коэффициент скорости (таблица 1.1).

Далее, руководствуясь напором P и подачей Q, выбирают марку насоса.

      1. Определение мощности электродвигателя

Мощность на привод насоса N, (Вт) определяется по формуле

  ,                                                  (1.16)

где ηн - КПД насоса;  ηн = 0,5;

 ηэ - КПД привода от  электродвигателя,  ηэ = 0,95;

 Q -  суммарный расход жидкости, м3/с;

  Р - напор насоса, Па.

Насос во избежание появления кавитации лучше устанавливать как можно ниже по отношению к уровню воды в заборном колодце.

      1. Расчет моечных щеточных установок

Линейная скорость нитей VЛ (м/с) равна

,    (1.18)

где r - радиус щетки, м;

      n - частота вращения щетки, об/с.

Мощность на привод одной щетки

,                                            (1.17)

где К3 - коэффициент запаса по мощности, учитывающий потери на деформацию нитей, разбрызгивание капель воды, перемешивание воздуха, потери в подшипниках и механизмах привода,  К3 = 1,8...2,2;

          L - высота щетки, м;

Pц – сила  прижатия нитей к поверхности кузова, Pц = 200Н/м;

Vл - линейная скорость нитей, м/с;

f  - коэффициент трения скольжения нитей по поверхности кузова (f = 0,1).   

Рисунок 1.2 - Расчетная схема привода щетки

а) - схема работы щетки; б) - деформация щетки.

Определив мощность на привод одной щетки, находят общую мощность двигателей

WΣ  = Wnщ  ,                                              (1.19)

WΣ = 136,8 ∙ 4 = 547,2 Вт

 

где nщ - число щеток.

        Скорость  передвижения автомобиля во время  мойки

  ,                         (1.20)

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

 

    1. Расчёт вентиляторной установки для удаления отработавших  газов автомобилей

Задание: В соответствии с индивидуальным вариантом исходных данных определить параметры вентилятора в стационарной установке для удаления отработавших газов из помещения СТО, подобрать марку вентилятора и рассчитать мощность электродвигателя для его привода.

Рис. 2. Стационарная установка для удаления отработавших газов из помещения СТО

      1. Определение потерь напора вентилятора

Вначале мы задаемся скоростью движения воздуха V и определяем с учетом подачи необходимые диаметры D  всех участков воздуховода.

                                        

  ,                         (2.3)

где  L - подача, м3/ч;

V - скорость воздуха, м/с.

Потери напора вентилятора на каждом участке равна:

Информация о работе Расчет моечных установок