Гидравлический расчет технологического трубопровода для перекачивания молочных продуктов центробежным насосом

Цель исследования - разработка метода расчета гидравлической системы для перекачивания молочных продуктов центробежным насосом с учетом переменной величины разности уровней. Рассматривалась система с заданными параметрами технологического трубопровода, используемого для перекачивания молочных продуктов, при условиях отсутствия кавитации в турбулентном режиме движения жидкости с применением центробежного насоса (ЦН) с открытым рабочим колесом (РК). Особенностью рассматриваемой системы является переменная по времени величина разности уровней H(t), из-за чего течение в трубопроводе будет нестационарным. Экспериментальными расчетами определены рабочие характеристики насоса ОНЦ 10/10 для воды и сливок молочных (жирность 18 %, плотность ρ = 1011 кг/м3, коэффициент кинематической вязкости ν = 8,22·10-6 м2/с) при температуре t = 20 °C. Значение сдвиговой скорости для рассматриваемой жидкости у стенки трубы составило более 2000 с-1. При выполнении расчетов принято, что молочные сливки - ньютоновская жидкость, так как их жирность менее 20 %, а скорость сдвига более 500 с-1. В результате гидравлического расчета технологического трубопровода при различных диаметрах установлено, что: 1) с увеличением длины трубопровода L растет его гидравлическое сопротивление, расход жидкости Q заметно падает, при этом показатель энергетических затрат E на перекачивание сливок монотонно возрастает; 2) с увеличением диаметра трубопровода d снижается его гидравлическое сопротивление, расход жидкости Q заметно растет, при этом показатель энергетических затрат E на перекачивание сливок снижается. В обоих случаях коэффициент полезного действия (КПД), в отличие от показателя удельных энергозатрат E, изменяется немонотонно, но совсем незначительно. Подбор насосного оборудования по КПД производить нецелесообразно.