Оптимальный вариант насоса для подачи орошения колонны из емкости
Информация - Разное
Другие материалы по предмету Разное
ти насоса к сумме полезной мощности и мощности, теряемой с утечками; механическим к. п. д. выражающим долю механических потерь в насосе. Геометрическая высота всасывания, которая представляет собой разность высот центра тяжести входного сечения насоса и уровня жидкости в емкости.
Исходные данные
1. Наименование перекачиваемой жидкости: керосин
. Расход перекачиваемой жидкости: 115 м3/ч
. Давление избыточное в емкости: 0,23 МПа
. Давление избыточное в колонне: 0,7 МПа
. Температура перекачиваемой жидкости: 40оС
6. Геометрические размеры линейных участков
ОбозначениеZZ1Z2Z3LL1L2L3L4L5Размер, м0.5124410488204
Расчетная схема насосной установки
Определение физических параметров жидкости
Определим физические параметры керосина при 40 оС (313К)
.Плотность керосина при рабочей температуре определяем по справочнику [3].
r40 = 808 кг/м3
2. Определяем вязкость керосина при 40 оС (313К):
v= 0,018*10-4 м2/с
Расчет потребного напора насоса
1. Определим геометрическую высоту подъема жидкости
= 24-1 = 23 м
2. Определим потери напора на преодоление разности давлений в напорном и приемном резервуарах
. Задаемся рекомендуемыми скоростями движения жидкости
Для керосина допустимая скорость движения в нагнетательном трубопроводе - 1-3 м/с принимаем Wн = 2 м/с, во всасывающем трубопроводе 0,8-1,2 м/с принимаем Wвс = 1 м/с.
. Определим диаметры трубопроводов во всасывающем и нагнетательном тракте
Диаметр трубы во всасывающем тракте
(200 мм)
насос орошение колонна конструкция
По сортаменту труб ГОСТ 8732-78 "Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент" выбираем стандартную трубу с внутренним диаметром ближайшим к расчетному:
Труба
Диаметр трубы в нагнетательном тракте
(140 мм)
выбираем стандартную трубу с внутренним диаметром ближайшим к расчетному:
Труба
. Уточняем скорости течения жидкости по истинному внутреннему диаметру трубопровода
где - наружный диаметр трубы, м
- толщина стенки трубы, м
. Определим режим течения жидкости (критерий Рейнольдса) во всасывающем и нагнетательном трубопроводах
На линии всасывания:
Режим течения турбулентный т.к. Re > 100000 рассчитываем коэффициент сопротивления трению по формуле Конакова
На линии нагнетания:
Согласно режиму течения жидкости рассчитываем коэффициент сопротивления трению
. Определим коэффициенты местного сопротивления для всасывающего и нагнетательного трубопроводов. На линии всасывания (L = 10 м) установлено 2 нормальных вентиля и 1 отвод под углом 90о. Сумма коэффициентов местных сопротивлений для всасывающей линии [1,4]:
. Вход в трубу (принимаем с острыми краями) ?1 = 0,5
. Вентили ?2 = 4,7*2 = 9,4 (для dВН = 201 мм)
. Отводы , для А=1, (R = 6d) В = 0,09, 0,09*3 = 0,27.
Сумма коэффициентов местных сопротивлений на всасывающей линии:
Потерянный напор на всасывающей линии находим по формуле:
На линии нагнетания (L = 52 м) установлено 2 нормальных вентиля, 1 обратный клапан, 3 отвода под углом 90о, 4 колена под углом 90о. Сумма коэффициентов местных сопротивлений для нагнетательной линии:
. Вентили ?1 = 4,4*2 = 8,8 (для d = 150мм)
. Отводы , для А=1, (R = 4d) В = 0,11, 0,11*3 = 0,33
3. Колено 90оС ?3 = 1*4 = 4
. Обратный клапан ?4 = 5,5. Выход из трубы ?5 = 1.
Сумма коэффициентов местных сопротивлений на нагнетательной линии:
Потерянный напор на нагнетательной линии находим по формуле:
,
. Определим потребный напор насоса путем сложения расчетных составляющих плюс пятипроцентная поправка на неучтенные потери.
. Определяем марку насоса пользуясь общим графиком полей Q-Н насосов путем откладывания значения подачи и напора и нахождения точки их пересечения.
Нпотр = 93,7 м, Q = 115м3/ч. Подобный напор при заданной производительности обеспечивается центробежными насосами. Учитывая, что центробежные насосы широко распространены в промышленности ввиду достаточно высокого к. п. д., компактности и удобства комбинирования выбираем центробежный нефтяной насос по ГОСТ 28158-89 марки НК 200/120, n = 2950 об/мин (49,2с-1). По каталогу имеем ?hдоп = 5,0 м.
Полезную мощность насоса определяем по формуле
. Проверим величину противокавитационного запаса:
Кавитация возникает при высоких скоростях вращения рабочих колес центробежных насосов и при перекачивании горячих жидкостей в условиях, когда происходит интенсивное парообразование в жидкости, находящейся в насосе. Пузырьки пара попадают вместе с жидкостью в область более высоких давлений, где мгновенно конденсируются.
Жидкость стремительно заполняет полости, в которых находился сконденсировавшийся пар, что сопровождается гидравлическими ударами, шумом и сотрясением насоса. Кавитация приводит к быстрому разрушению насоса за счет гидравлических ударов и усиления коррозии в период парообразования. При кавитации производительность и напор насоса резко снижаются.
,
где ?Нвс - потери напора во