Определить основные рабочие технологические параметры центробежного насоса, откачивающего нефть из резервуара с абсолютным давлением над уровнем нефти Р0. Давление на входе и выходе насоса равно соответственно Р1 и Р2 и измеряется манометрами в точках с геодезическими отметками Z1 и Z2. Показания расходомера насоса и ваттметра двигателя насоса составляют соответственно Q и W.
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 3м.
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 500-320,
Р0 = 1,05 кГс/см2 = 1,05·98100 = 103005 Па,(1,0 кГс/см2 = 98100 Па),
Р1 = 3,15 кГс/см2 = 3,15·98100 = 309015 Па,
Р2 = 30,8 кГс/см2 = 30,8·98100 = 3021480 Па,
z1 = 1,0 м, z2 = 1,9 м, Q = 520 м3/ч =520/3600 = 0,144 м3/с,
W = 486 кВт, D = 300 мм = 0,3 м, n = 1500 об/мин,
hдоп = 5 м, ρ = 0,870 т/м3 = 870 кг/м3,
Рs = 1200 мм.рт.ст. = 159960 Па, (133,3 Па = 1 мм.рт.ст.),
hвс = 3 м
Нужно полное решение этой работы?
Ответ
Н = 318,7 м; Нs= -30,98 м; ns= 27,5;Nпол = 391,681 кВт, η = 0,806
Решение
К основным параметрам центробежных насосов относятся величины, которые характеризуют работу насосов как гидравлических машин, а именно:
1. Производительность или подача;
2. Давление на входе и выходе насоса (напор на входе и выходе);
3. Полное давление, развиваемое насосом;
4. Полный напор, развиваемый насосом;
5. Коэффициент полезного действия;
6. Мощность;
7. Кавитационный запас насоса;
8. Критический и допустимый кавитационные запасы насоса;
9. Допустимая высота всасывания насоса;
10. Коэффициент быстроходности насоса.
1. Определим полный напор, развиваемый насосом из формулы давления:
Р= ρ∙g∙Н
Н=Рρ∙g
где Н – 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=3021480-309015+870∙9,811,9-1,0=2720146,23 Па
Тогда полный напор:
Н=Рρ∙g=2720146,23870∙9,81=318,7 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∙0,1443,14∙0,32=2,0 м/с
Кавитационный запас насоса:
h= Р1+ρ∙U122-Psρ∙g=309015+870∙2,022-159960870∙9,81=17,57 м
3
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
