Определение рабочих параметров установки и мощности, потребляемой электродвигателем.

Определение рабочих параметров установки и мощности, потребляемой электродвигателем.

Для нахождения рабочих параметров установки и мощности, потребляемой электродвигателем, необходимо найти рабочую точкунасоса. Для начала построим напорную характеристику гидравлической сети и напорную характеристику насоса при его работе на воде, затем найдем их пересечение, чтобы затем задаться диаметром рабочего колеса насоса. Далее нужно построить характеристику насоса на дизтопливе и найти пересечение её с характеристикой гидравлической сети, это пересечение и даст рабочую точку насоса.

Построение характеристики гидравлической сети

1) Выбираем два сечения - 1-1 и 2-2, перпендикулярные направлению

движения жидкости и ограничивающие поток жидкости.

 

2) Применим в общем виде закон сохранения энергии для сечений 1-1 и 2-2 (схема установки на стр. 4)с учетом того, что жидкости добавляется энергия в насосе, равная потребному в данной сети напору H потр:

 

 

С учётом того, что изменением уровня воды в резервуарах можно

пренебречь, закон сохранения примет вид:

 

 

 

;

 

.

 

 

3) С помощью справочных приложений определим значения всех местных сопротивлений:

 

= 6,5

 

= 45

 

= 10

 

= 1,32

 

= 1

 

4) Определим плотность и вязкость жидкости (дизтопливо) при заданной температуре.

 

а) Плотность дизтоплива при температуре 20 ° C:

 

(t=20 ° C)=846 кг/м³

Найдем температуру нефти при 40 ° C:

r_t = r₀ / (1+a×Dt), где r_t - плотность жидкости при температуре t=t₀ +Dt;

Dt -изменение температуры; a -коэффициент температурного расширения (в среднем можно принять a= 0,0003 1/° C)

r(t=40 ° C)=846 / (1+0,0003×(40-20))=841 кг/м³

б) Вязкость дизтоплива при температуре 40 ° C:

n(t=40 ° C)= 0,12 10^-4 м²/с

 

Далее задаемся расходами гидравлической сети и находим поочередно: среднюю скорость потока, число Рейнольдса, коэффициент гидравлического трения, суммарные потери и потребный напор для каждого из расходов. Затем строим характеристику гидравлической сети.

Расчеты производились на ЭВМ с помощью программы Microsoft Excel 2010, результаты представлены в виде таблицы на стр. 23 в приложении, характеристика гидравлической сети представлена на стр. 24.

 

Ниже представлены формулы, с помощью которых были произведены расчеты.

Скорость потока:

;

Число Рейнольдса:

;

Коэффициент гидравлического сопротивления:

при Re<2300, ;

при Re>2300, ;

;

 

Суммарные гидравлические потери:

= ;

Потребный напор:

 

 

Построение графиков характеристик насоса на воде.

Таблица с коэффициентами, данная в задании на курсовой проект была переведена в таблицу характеристики насоса (подача, напор, КПД) с помощью формул, которые так же присутствуют в задании. Таблица приведена на странице 23, затем по этой таблице был построены графики характеристик насоса, совмещенные с графиком напорной характеристики гидравлической сети (стр. 24)

 

Нахождения рабочей точки насоса при его работе на воде.

Пересечение напорных характеристик насоса(на воде) и гидравлической сети определяют координаты рабочей точки.

Координаты рабочей точки:

Hk=47,5м, Qk=0,026 /c=93,6 /ч

Затем по справочнику был подобран диаметр рабочего колеса центробежного насоса: =215 мм.

Пересчет характеристик насоса с воды на дизтопливо.

При перекачке нефти и нефтепродуктов, имеющих вязкость больше чем вода, характеристики центробежных насосов существенно меняются в зависимости от величины вязкости жидкости.

 

1) Определим число Рейнольдса, с которым нефтепродукт движется в насосе:

;

n=3000 об./мин=50 об./c;

=215 мм;

n= 0,12 10^-4 м²/с;

2) Найдем коэффициент быстроходности насоса:

- число сторон всасывания, j-число ступеней насоса

=

3) Определим переходное число Рейнольдса:

=3,16 = 3,16 · =95971

Т.к. число Рейнольдса при движении нефтепродукта в насосе меньше переходного числа Рейнольдса, необходимо производить пересчет характеристик.

4) Найдем коэффициенты пересчета:

=1-0,128lg = 1-0,128lg = 0,92;

= = = 0,88;

lg = lg = 0,79

= 0,45;

= 0,244· · =0,244· · =87017;

- граничное число Рейнольдса

5) Построение характеристик насоса на нефти.

С помощью найденных коэффициентов найдем новые характеристики насоса по данным формулам:

;

;

;

 

Расчет производился в программе Excel, результаты сведены в таблицу на странице 23 и были построены новые графики характеристик насоса, также совмещенные с характеристикой гидравлической сети на стр. 25.

Определение насоса

По ГОСТ стандарту насос – это машина для создания потока жидкой среды. По принципу действия насос подразделяется на динамические и объёмные.

Динамическими называют насосы, в которых увеличение энергии жидкости осуществляется воздействием гидродинамических сил, приложенных к жидкости, в незамкнутой рабочей камере, постоянно сообщающимся со входом в рабочую камеру и её выходом. Они широко применяются в самых различных технологических процессах, связанных с подъемом пластовой жидкости, воздействием на призабойную зону пласта, транспортированием нефти и воды в системах поддержания пластового давления, в установках подготовки нефти для нефтеперерабатывающих предприятий и др. Наиболее эффективно использование динамических насосов для перемещения значительных объемов жидкости.

В современной промышленности применяются центробежные, осевые и вихревые динамические насосы, первые два из которых относятся к лопостным, а третий к машинам трения.

Центробежный насос — это насос, в котором движение жидкости и необходимый напор создаются за счёт центробежной силы, возникающей при воздействии лопастей рабочего колеса на жидкость. Т.е. центробежный насос относится к механизмам, в которых жидкости сообщается кинетическая энергия, впоследствии преобразующаяся в энергию давления.

Заключение

В процессе выполнения курсовой работы были закреплены знания полученные при изучении теоретического курса по предметы " Гидравлические машины", представлены расчеты значений основных параметров насосов на воде и на нефти, построены соответствующие им характеристики, изучены различные способы регулирования. Так же мы изучили конструкцию центробежного насоса секционного типа и основных его узлов, принцип его работы.

 

 

 

Определение рабочих параметров установки и мощности, потребляемой электродвигателем.

Для нахождения рабочих параметров установки и мощности, потребляемой электродвигателем, необходимо найти рабочую точкунасоса. Для начала построим напорную характеристику гидравлической сети и напорную характеристику насоса при его работе на воде, затем найдем их пересечение, чтобы затем задаться диаметром рабочего колеса насоса. Далее нужно построить характеристику насоса на дизтопливе и найти пересечение её с характеристикой гидравлической сети, это пересечение и даст рабочую точку насоса.