Создан заказ №1497434
21 ноября 2016
Гидравлические машины и гидропневмоприводы Вариант №5 Определить основные рабочие технологические параметры центробежного насоса
Как заказчик описал требования к работе:
Выполнить расчет основных параметров центробежного насоса. Численные значения
параметров насоса и характеристика перекачиваемой насосом нефти даны в таблице. Номер варианта 5. Результатом работы является корректный расчет.
Фрагмент выполненной работы:
Гидравлические машины и гидропневмоприводы
Вариант №5
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. (работа была выполнена специалистами author24.ru) 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.
Дано:
Марка насоса ЦНС 300-240; Р0=1,05кГс/см2; Р1м= 4,52 кГс/см2; Р2м=26,3 кГс/см2; Z1=1,2м; Z2=1,0м; Q=293м3/ч; W=251кВт; D=250мм; n=1500об/мин; hдоп=4,5м; =0,850т/м3; Ps=780м.рт.ст.
Примечание. К основным рабочим технологическим параметрам насоса относятся: напор, развиваемый насосом; допустимая высота всасывания; коэффициент быстроходности, полезная мощность насоса; к.п.д. насосного агрегата.
Решение:
Произведем предварительно перевод внесистемных единиц в систему СИ.
Р0=1,05кГс/см2=1,05∙9,81∙104=103,01кПа; Р1м= 4,52 кГс/см2=4,52∙9,81∙104=443,41кПа;
Р2м=26,3 кГс/см2=26,3∙9,81∙104=2580,03кПа=2,58МПа; Ps=780мм.рт.ст.= 780∙133,322=
=103990Па=103,99кПа; Q=293м3/ч=293/3600=0,0814м3/с=81,4л/с; =0,850т/м3=850кг/м3;
Полное давление, развиваемое насосом рассчитывается по формуле:
(1)
р1 и р2 - давление на входе и выходе насоса, Па
U1 и U2 скорость жидкости на входе и выходе, м/с
q – ускорение свободного падения
и геодезические отметки манометров, которыми измеряют давления и
Полный напор, развиваемый насосом, определяется на основе известного соотношения между давлением и напором и на основе формулы (1).
, (2) , (3)
Рассчитываем скорости движения жидкости во всасывающем и нагнетательном трубопроводах.
Т.к. Dвс = DН = D=250 мм, то: Uвс= Uн= U и второй член в формулах (1) и (3) равен нулю. Вычисляем давление р и напор Н:
р2=р2абс=р2м+ратм= 2580,03+101,32=2681,35 кПа
р1= р1абс=р1м+ратм= 443,41+101,32= 544,73 кПа, где ратм=760мм.рт.ст.= 101,32 кПа
р =2681,35-544,73+850∙9,81(1,0-1,2)∙10-3=2134,95кПа
Н=(2681,35-544,73)/0,85∙9,81+(1,0-1,2)=256,0м
Поскольку центробежные насосы одновременно являются механизмом и гидравлической машиной, то их работа оценивается с помощью нескольких КПД:
(ηг-гидравлический КПД); (ηо-объемный КПД); (ηм-механический КПД);
η – общий КПД: η= ηг* ηо* ηм, (4)
С помощью ηг оцениваются потери гидравлической энергии (потери напора) в проточной части насоса.
С помощью ηо оцениваются объемные потери энергии в насосе, возникающие в результате утечек и протечек жидкости в уплотнениях.
С помощью ηм оцениваются потери энергии в узлах трения насосов (подшипни ках концевых уплотнителях)
Применительно к насосам различают несколько видов мощности
Nпол – полезная мощность
Nпол=р*Q=ρg*H*Q, (5)
Nпол =2134,95*0,0814=173,8кВт
N-мощность потребляемая насосом
N= Nпол/η, (6)
N =173,8/0,77=226,3 кВт, где η= 0,77—КПД насоса (характеристика насоса)
Nна – насосно-силового агрегата:
Nна= N/ηдв*ηперед , (7) - мощность агрегата,где ηдв -0,92, КПД эл.двигателя,
ηперед –0,98, КПД механической передачи между двигателем и насосом (муфта).
Nна=226,3/0,92*0,98=251кВт (показания ваттметра)
КПД насосного агрегата:
ηна =η∙ηдв∙ηперед=0,77∙0,92∙0,98=0,694
Кавитационный запас насоса:
h=[(p1+ρ∙U21/2) – ps]/ ρ∙g , (8)
h=[(544,73∙103+850∙1,662/2) – 103,99∙103]/850∙9,81= 53,02м
где U1= U2= 4∙Q/π∙D21= 4∙0,0814/3,14∙0,252=1,66м/с
где ps - давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости
h – кавитационный запас насоса - это избыток удельной энергии жидкости на входе в насос над удельной энергией насыщенных паров жидкости.
∆hкр – критический кавитационный запас это минимальный избыток удельной энергии жидкости на входе в насос над удельной энергией насыщенных паров жидкости, при котором в насосе не возникает холодного кипения жидкости (кавитации).
Критический кавитационный запас можно вычислить по формуле С.С. Руднева.
∆hкр = 10*(n∙Q0,5/Cкр)4/3, (9), где Cкр—кавитационный коэффициент быстроходности
для нормальных насосов: (типа ЦНС) Cкр=800—1000, примем Cкр =900, тогда:
∆hкр = 10*(1500∙0,08140,5/900)4/3=5,73м
∆ hдоп. – допустимый кавитационный запас
∆ hдоп.=к ∙∆hкр, (10), к – коэффициент запаса, принимаемый в размере 1,1-1,35.
∆ hдоп.=1,2∙5,73=6,88м, что согласуется с данными, приведенными в характеристике
насоса.
Следующий параметр насоса допустимая высота всасывания насоса Hs- это максимальная высота, на которую насос может поднять жидкость во всасывающем трубопроводе над уровнем жидкости в резервуаре откачки, при которой в насосе не будет холодного вскипания жидкости (кавитации).
НS=(p0 – ps)/ ρ∙g - U21/2g - ∆ hдоп - hвсас (11), где hвсас=3м (дано по условию)
p0- давление над уровнем жидкости в резервуаре откачки
hвсас - потери напора во всасывающем трубопроводе...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
20 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
22 ноября 2016
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Гидравлические машины и гидропневмоприводы
Вариант №5
Определить основные рабочие технологические параметры центробежного насоса.jpg
2019-04-18 10:36
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Работа была сделана намного раньше срока,у преподавателя вопросов не возникло. Автору огромное спасибо.
Хочешь такую же работу?
300 ₽
