Основные параметры насоса: диаметры всасывающего и нагнетательного патрубков равны между собой и равны D, частота вращения вала насоса n, номинальные параметры насоса Qo и Нo, допустимый кавитационный запас насоса при перекачке нефти hдоп. Насос перекачивает нефть плотностью и с давлением насыщенных паров Рs. Потери напора во всасывающем трубопроводе принять равными 3 м.
Примечание. К основным рабочим технологическим параметрам насоса относятся: напор, развиваемый насосом; допустимая высота всасывания; коэффициент быстроходности, полезная мощность насоса; к.п.д. насосного агрегата. Численные значения параметров насоса и характеристика перекачиваемой насосом нефти даны в таблице.
Дано: Марка насоса ЦНС 300-240,
Р0 = 1,05 кГс/см2 = 1,05·98066,5 = 102970 Па, (1,0 кГс/см2 = 98066,5 Па),
Р1 = 4,52 кГс/см2 = 4,52·98066,5 = 443261 Па,
Р2 = 26,3 кГс/см2 = 26,3·98066,5 = 2579150 Па,
z1 = 1,2 м, z2 = 1,0 м, Q = 293 м3/ч = 293/3600 = 0,0814 м3/с,
W = 251 кВт = 251000 Вт, D = 250 мм = 0,25 м, n = 1500 об/мин,
hдоп = 4,5 м, ρ = 0,850 т/м3 = 850 кг/м3,
Рs = 780 мм.рт.ст. = 103990 Па, [2],
hвс = 3 м
Определить: полный напор, развиваемый насосом из формулы давления, кавитационный запас насоса, допустимый кавитационный запас насоса, допустимую высоту всасывания, коэффициент быстроходности насоса, полезную мощность насоса, к.п.д. насосного агрегата.
Нужно полное решение этой работы?
Ответ
Н = 256,4 м; Нs= -53 м; Nпол = 173999 Вт, η = 0,7, ns= 24,4
Решение
1. Определим полный напор, развиваемый насосом из формулы давления:
Р= ρ∙g∙Н
Н=Рρ∙g
гдеН – полный напор, развиваемый насосом;
Р – полное давление, определяемое выражением:
Р=Р2-Р1+ρU22-U122+ρ∙g(z2-z1)
где P1 и P2 - давление на входе и выходе насоса, Па; U1 и U2 - скорость жидкости на входе и выходе, м/с; g – ускорение свободного падения; Z1 и Z2 - геодезические отметки манометров, которыми измеряют давления P1 и P2.
По условию задачи диаметры всасывающего и нагнетательного патрубков равны между собой и равны D, следовательно, скорости движения U1 и U2 будут тоже равны, поэтому выражение для полного давления запишется:
Р=Р2-Р1+ρ∙gz2-z1=2579150-443261+850∙9,811,2-1,0=2137556,7 Па
Тогда полный напор:
Н=Рρ∙g=2137556,7 850∙9,81=256,4 м
2.Определим кавитационный запас насоса.
Кавитационный запас насоса – это избыток удельной энергии жидкости на входе в насос над удельной энергией насыщенных паров жидкости:
h= Р1+ρ∙U122-Psρ∙g
где Рs – давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости
Определим скорость движения нефти во всасывающем патрубке:
U1=4Qπ∙D2=4∙0,08143,14∙0,252=1,66 м/с
Кавитационный запас насоса:
h= Р1+ρ∙U122-Psρ∙g=443261+850∙1,6622-103990850∙9,81=40,8 м
3
. Допустимый кавитационный запас насоса:
∆hдоп=k∙∆hкр
где к – коэффициент запаса, принимаемый в размере 1,1-1,35; ∆hкр – критический кавитационный запас.
∆hдоп=1,2∙40,8=48,96 м
4. Определим допустимую высоту всасывания.
Допустимая высота всасывания насоса - это максимальная высота, на которую насос может поднять жидкость во всасывающем трубопроводе над уровнем жидкости в резервуаре откачки, при которой в насосе не будет кавитации:
Нs=Р0-Рsρ∙g-U122g-∆hдоп-hвс
где Р0 - давление над уровнем жидкости в резервуаре откачки;
hвс - потери напора во всасывающем трубопроводе;
Δhдоп – допустимый кавитационный запас насоса
Допустимая высота всасывания:
Нs=102970-103990850∙9,81-1,66 22∙9,81-48,96-3=-53 м
Отрицательное значение HS свидетельствуют об отсутствии у насоса самовсасывающей способности
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
