Файл: Институт допонительного и дистанционного образования.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2023
Просмотров: 300
Скачиваний: 6
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МиНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования«тюменский ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ университет»ИНСТИТУТ ДОПОНИТЕЛЬНОГО И ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯпо дисциплине«НАСОСЫ И НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ»ВАРИАНТ № 8 (38)
2022ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 1Классификация центробежных насосов по их конструктивным особенностямНМ 10000-210 - нефтяной магистральный насоса) закрытое колесо двухстороннего входаб) 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 № 2Основные параметры центробежных насосовВариант № 8Экспериментальная 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.
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/с2где 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 Р2Отсюда 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 мДопустимая высота всасывания
где Р0 – давление над уровнем жидкости в резервуаре откачки, Па; hвс – потери напора во всасывающем трубопроводе, м; - допустимый кавитационный запас.Найдем скорость жидкости на входе: , где Q – расход жидкости перекачиваемой насосом, м3/ч; Sсеч – площадь сечения трубопровода, м2; D1= D2=D – диаметр трубопровода, м. =3600с м/с мПолезная мощность насосагде 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 № 3Регулирование режимов работы центробежных насосовПостроение совмещенной характеристики НПС и нефтепроводаНефтеперекачивающая 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
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)2Получим 3 характеристики: , , ,Потери напора в нефтепроводе определяются по формулегде 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 частиОпределение по совмещенным характеристикам исходного значения
Q, затем значения Q при снижении объемов перекачки; По совмещенной характеристике определяем исходные значения производительности и напора: м3/ч, мПосле 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 производительностиОпределение 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/чВ 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: мОпределение 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 - ,
| | ВЫПОЛНИЛ: слушатель группы ПСТ-22-1 Яушева А.Б. ПРОВЕРИЛ: к.т.н., доцентПодорожников С.Ю. |
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 |
где Р0 – давление над уровнем жидкости в резервуаре откачки, Па; hвс – потери напора во всасывающем трубопроводе, м; - допустимый кавитационный запас.Найдем скорость жидкости на входе: , где Q – расход жидкости перекачиваемой насосом, м3/ч; Sсеч – площадь сечения трубопровода, м2; D1= D2=D – диаметр трубопровода, м. =3600с м/с мПолезная мощность насосагде 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 № 3Регулирование режимов работы центробежных насосовПостроение совмещенной характеристики НПС и нефтепроводаНефтеперекачивающая 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 |
Q, затем значения Q при снижении объемов перекачки; По совмещенной характеристике определяем исходные значения производительности и напора: м3/ч, мПосле 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 производительностиОпределение 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/чВ 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: мОпределение 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 - ,
, т/м3
, т/м3