Определение допустимой высоты всасывания центробежного насоса и кавитационного запаса сети

Коэффициент быстроходности ns, определили согласно [1, с.18] по формуле:

где Q – подача насоса при максимальном к.п.д., Q=185 n – число оборотов вала насоса в минуту, n=2950 об/мин; H – напор при максимальном к.п.д., Н=102м.

Тогда

Согласно [12, с.16] при ns = 78 коэффициент Скр равен: Скр =848,94.

Высоту всасывания центробежного насоса Hs, м, определили согласно [12, с.15] по формуле:

где На – давление на свободную поверхность сверху упругости паров, м; n – число оборотов вала насоса в минуту, об/ мин; Q – подача насоса, Скр – коэффициент, зависящий от удельной быстроходности насоса.

Тогда

Положительное значение Hs означает, что насос работает под вакуумом.

Кавитационный запас напора сети, когда уровень жидкости в питающем резервуаре ниже оси насоса, ∆hc, м, определили согласно [12, с.19] по формуле:

где γ – удельный вес Авиамасла МС-14 при температуре t=20⁰С, hs – максимально возможное снижение уровня жидкости в питающем резервуаре, hs=-4м; hвс – гидравлические потери напора во всасывающем трубопроводе, hвс =0,16м.

тогда

Для нормальной бескавитационной работы насоса в сети, должно выполнятся условие:

где ∆hc – кавитационный запас сети у входного патрубка насоса, м; ∆h доп – допускаемый кавитационный запас насоса, определяемый по его характеристике, ∆h доп= 3,3 м.

Тогда

Условие бескавитационной работы насоса выполняется.

 

Подбор электродвигателя

Мощность на валу насоса N, кВт, определили согласно [12, с.19] по формуле:

где γ – удельный вес при температуре перекачки 20⁰С, Q – заданная подача насоса, Q=165 H – напор насоса, Н=85,75м; 𝜂 – к.п.д. насоса, 𝜂=0,69.

Тогда

Мощность электродвигателя Nдв, кВт, определили согласно [10, с.19] по формуле:

где к – коэффициент запаса, к=1,2 [10, с.20].

Тогда

Так как данная установка предназначена для перекачки в заводских условиях, то согласно выбираем электродвигатель серии:

ВАО – 91 – 2У2, у которого мощность N=75кВт, число оборотов вала: n=3000 об/мин.

 

Описание насосной установки

Спроектированная насосная установка предназначена для перекачивания Нефтянных камней нефти при температуре 45⁰С в количестве 165

Насосная установка состоит из питающего резервуара, всасывающего трубопровода длиной 17м, нагнетательного трубопровода длиной 900 м, насоса НК200/120-120 (1б), установленного на фундаментальной плите, фильтра, задвижки и диафрагмы. Схема насосной установки приведена на рисунке 1.

Для надежной работы насосной установки необходимо, чтобы трубопроводы имели собственные опоры, которые исключают передачу усилий на патрубки насоса. Для освобождения помещения располагают напорные трубопроводы в каналах ниже пола и перекрывают последнее рифленой сталью. При использовании насосной установки вне помещения она должна быть защищена от действия атмосферных осадков. Все металлические части должны быть заземлены.

Перед пуском необходимо заполнить насос перекачиваемой жидкостью. Запуск насосной установки осуществляется при закрытой задвижке на выходе. Включается электродвигатель и частота вращения его доводится до нормальной, медленно открывается задвижка на напорном патрубке насоса для достижения требуемой подачи, открываются краны, подводящие охлаждающую воду к сальникам насоса. При большом снижении напора нужно осмотреть всасывающий трубопровод.

Контроль за работой насоса ведется по показаниям вакуумметра и манометра, присоединенных к всасывающему и нагнетательному патрубкам; измерение подачи производится по расходометру, вмонтированному в напорный трубопровод насоса. В качестве расходометра используется диафрагма.

Остановка насосного агрегата заключается в закрытии задвижки на напорной трубе, выключение двигателя, закрытии задвижки на всасывающей трубе и выключении охлаждения сальников и подшипников.

Спроектированная насосная установка имеет следующие достоинства:

- конструктивные особенности насоса способствуют быстрому установлению нормального рабочего режима, который характеризуется отсутствием ударов и резкого шума в трубопроводе;

- из-за сравнительно небольшой длины всасывающего трубопровода, геодезической высоты всасывания и большого кавитационного запаса сети у входного патрубка насоса возможность кавитации очень мала;

- дешевизна, малые габариты, удобство монтажа и эксплуатации.

Насосная установка имеет недостатки: необходимо производить обточку нагнетательной сети установки.

Комплект поставки: насос типа НК в сборе с уплотнением вала, ответными фланцами, муфтой, ограждением муфты и фундаментальной плитой со стойками; вспомогательные трубопроводы в пределах насосного агрегата (в том числе арматура и контрольно-измерительные приборы), фундаментные болты с гайками и шайбами; регулировочные винты с пластинами; нестандартные инструмент для сборки и разборки насоса, запасные части.