МиНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«тюменский ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ университет»

ИНСТИТУТ ДОПОНИТЕЛЬНОГО И ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ


ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

по дисциплине

«НАСОСЫ И НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ»
ВАРИАНТ № 8 (38)

ВЫПОЛНИЛ: слушатель группы ПСТ-22-1 Яушева А.Б. ПРОВЕРИЛ: к.т.н., доцентПодорожников С.Ю.

2022
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 1

Классификация центробежных насосов по их конструктивным особенностям


НМ 10000-210 - нефтяной магистральный насос

а) закрытое колесо двухстороннего входа

б) насос со средним расположением рабочего колеса,

в) насос горизонтальный,

г) насос одноступенчатый,

д) насос спиральный,

е) конструкции концевого уплотнения - торцевое,

ж) для того, чтобы обеспечить разгрузку ротора от осевых усилий, рабочее

колесо исполняют с двухсторонним входом.

з) Опорами ротора служат подшипники скольжения, осевое усилие ротора воспринимают два радиально-упорных подшипника.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 2

Основные параметры центробежных насосов

Вариант № 8
Экспериментальная установка состоит из центробежного насоса марки Х, откачивающего нефть из резервуара с давлением над уровнем нефти Р0. Давление на входе и выходе насоса равно соответственно Р1и Р2и измеряется манометрами в точках с геодезическими отметками Z1и Z2. Показания расходомера насоса и ваттметра двигателя насоса составляют соответственно Q и W. Потери напора во всасывающем трубопроводе принять равными 5 м.

Параметры насоса: диаметры всасывающего и нагнетательного патрубков равны между собой и равны D, частота вращения вала насоса n, допустимый кавитационный запас насоса при производительности

---

Q равен Δhдоп.

Насос перекачивает нефть плотностью с давлением насыщенных паров Рs.

Требуется определить: напор, развиваемый насосом; допустимую высоту всасывания; полезную мощность насоса; КПД насосно-силового агрегата; коэффициент быстроходности насоса.

Параметр	Марка насоса	Р0, кГс/ см2	Р1, кГс/см2	Р2, кГс/см2	Z1, м	Z2, м	Q, м3/ч	W, кВт	D, мм	n, об/мин	hдоп., м	, т/м3	Ps, мм.рт.ст
Вариант 8	НМ 10000-210	1,02	10,4	28,3	0,9	1,1	11100	6300	1000	3000	80	0,850	480

Напор, развиваемый насосом

Напор – это давление, выражаемое в единицах высоты столба перемещаемой жидкости.



где Р – полное давление развиваемое насосом, Па; - плотность жидкости, кг/м³; g – ускорение свободного падения, м/с²



где Р₁ и Р₂ – давление на входе и выходе насоса, Па; U₁ и U₂ – скорость жидкости на входе и выходе, м/с; Z₁ и Z₂ – геодезические отметки манометров, которыми измеряют давление Р₁ и Р₂

Отсюда получим формулу полного напора:



Так как диаметры всасывающего и нагнетательного патрубков равны между собой и равны D, то U₁= U₂.



1  кгс/см² = 98066,4999999998 Па

м

Допустимая высота всасывания

---

где Р₀ – давление над уровнем жидкости в резервуаре откачки, Па; h_вс – потери напора во всасывающем трубопроводе, м; - допустимый кавитационный запас.

Найдем скорость жидкости на входе:

,

где Q – расход жидкости перекачиваемой насосом, м³/ч; S_сеч – площадь сечения трубопровода, м²; D₁= D₂=D – диаметр трубопровода, м.

=3600с

м/с

м

Полезная мощность насоса



где Q – расход жидкости перекачиваемой насосом, м³/ч; - плотность жидкости, кг/м³; g – ускорение свободного падения, м/с²; Н – напор развиваемый насосом, м.



КПД насосно-силового агрегата

,

где N – мощность потребляемая насосом (N=W), Вт



Коэффициент быстроходности насоса.

,

где n - номинальные обороты ротора, мин-1; Q и H –номинальная подача м3/с и номинальный напор, м.

,

т.е насос быстроходный.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 3

Регулирование режимов работы центробежных насосов
Построение совмещенной характеристики НПС и нефтепровода
Нефтеперекачивающая станция оснащена К насосами марки Х, работающих в режиме последовательного соединения и подающих нефть с плотностью ρ и вязкостью ν в магистральный нефтепровод длиной L с внутренним диаметром D.

---

При расчетах принять: КПД НПС постоянным и равным ηнпс; режим работы нефтепровода – турбулентный в области гидравлически гладких труб.
Численные значения параметров насоса, нефтепровода, нефти

Параметр	Марка насоса	К	, т/м3	ν, сСт	L, км	D, мм	ηнпс	Y, %
Вариант 8	НМ 10000-210	3	0,850	13	55	1200	0,75	15

При последовательном соединении К одинаковых насосов их суммарная напорная характеристика будет следующей:



где Q – подача насоса, м³/ч; a и b - коэффициенты аппроксимации напорных характеристик для некоторых нефтяных центробежных насосов серии НМ.

Для насоса марки НМ 10000-210:

a=307 м, b=0,975 *10^-6 м/(м³/ч)²

Получим 3 характеристики:

,

,

,

Потери напора в нефтепроводе определяются по формуле



где h – потери напора, (м); Q - производительность нефтепровода, (м3/с); ν – кинематическая вязкость нефти, (м2/с); L – длина нефтепровода, (м); D – внутренний диаметр нефтепровода, (м); β и т – безразмерные коэффициенты, значения которых зависят от режима движения жидкости в трубопроводе (например, для турбулентного режима в области гидравлически гладких труб β = 0,0247, т=0,25).

Получим характеристику линейной части нефтепровода:

,

Получили совмещенную характеристику НПС и нефтепровода.



Рис. 1 - Совмещенная характеристика НПС и линейной части
Определение по совмещенным характеристикам исходного значения

---

Q, затем значения Q при снижении объемов перекачки;
По совмещенной характеристике определяем исходные значения производительности и напора:
м³/ч, м

После снижения объемов перекачки нефти на Y=15% производительность трубопровода составит:
м³/ч.


Рис. 2 – Совмещенная характеристики НПС и линейной части с указанием рабочих точек системы до и после снижения производительности
Определение рабочей точки НПС при дросселировании и при перепуске;

По совмещенной характеристике после снижения объемов перекачки определяем напор трубопровода при сниженной производительности:

м.

Этот напор соответствует напору станции при регулировании перепуском  , определяя таким образом рабочую точку НПС при перепуске   . По рабочей точке, в свою очередь, определяем производительность НПС при перепуске:

м³/ч

В свою очередь, сниженная производительность трубопровода соответствует производительности НПС при дросселировании   , определяя таким образом рабочую точку НПС при дросселировании   . По рабочей точке, в свою очередь, определяем напор НПС при дросселировании:

м

Определение мощности НПС до снижения объемов перекачки и после (при дросселировании и при перепуске)

Мощность, потребляемая НПС в целом (всеми ее насосно-силовыми агрегатами) рассчитывается по формуле:

,

где - ,

---

Смотрите также файлы

• Игровая ситуация Введение в рф электронного паспорта. 15 февраля 2023 года глава.docx

• Астероиды.docx

• Контроль в управлении качеством.docx

• Развитие функциональной грамотности на уроках математики в начальной школе.docx

• Типовая технологическая карта (ттк) очистка снега и наледи с шиферных и мягких кровель область применения.pdf