Главная страница

2 Пособие по дисциплине. 3 введение современные технологии многих производств базируются на трубопроводном транспорте различных сред газообразных, жидких, сыпучих и тому подобных


Скачать 5.31 Mb.
Название3 введение современные технологии многих производств базируются на трубопроводном транспорте различных сред газообразных, жидких, сыпучих и тому подобных
Дата27.03.2022
Размер5.31 Mb.
Формат файлаpdf
Имя файла2 Пособие по дисциплине.pdf
ТипДокументы
#418897
страница9 из 11
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
m
m
m
o
т
m
r
g
p
н
П
I
,
(11.5) где m и - коэффициенты из формулы Лейбензона, зависящие от режима движения жидкости в трубопроводе и равные, в частности, для ламинарного режима соответственно 1 и 4,15, для турбулентного в зоне Блазиуса - 0,25 и 0,0247; н
Т
= 3,49 10
-9
N
1,15
при N = 5,5 10 3
– 2,0 10 4
; н
Т
= 7,41 10
-4
N
-0,0948
при N > 2 10 4
;
2
o v
r При подстановке (11.5) в (11.4) получим формулу, по которой определяется фактическое значение силы тока электризации для конкретных условий перекачки и для конкретной углеводородной жидкости. Допустимое значение скорости перекачки находится сложнее и главным образом ввиду множества возможных вариантов поступления наэлектризованной жидкости в емкость с паровоздушной смесью, множества особенностей конструкции и вариантов технического состояния технологических емкостей и т.д. Примерное значение допустимой силы тока электризации может быть рассчитано по формуле (11,5), полученной на основе [7] для бензина и самого опасного случая поступления бензина в емкость - подслой жидкости толщиной не свыше т. o
v
2 5
qon p
r
2
,
12
exp r
10 79
,
2
I
,
(11.6) где l qon
- допустимая сила тока электризации, А. Взрывоопасность паров бензина по сравнению с парами других нефтепродуктов наиболее высокая. Поэтому выражение (11.6) может быть использовано (с некоторым запасом) для определения допустимой силы тока электризации и для других нефтепродуктов. В практических ситуациях все параметры в формулах
(11.4), (11.5) у. (11.6) обычно известны и даны как объективная реальность, с которой необходимо считаться. Исключение составляет предельное значение скорости перекачки. Величина ее является искомой, исходя из заданных значений прочих параметров и допустимой силы тока электризации.

116 Предельное значение скорости перекачки v может быть найдено из
(11.4) и (11,6) путем приравнивания фактической силы тока электризации и допустимой силы тока электризации и, соответственно, приравнивания правых частей (11.4) и (11.6). Решение полученного таким образом уравнения с учетом (11.5) относительно и позволит найти приближенное значение допустимой скорости перекачки для нефтепродуктов с электрическим сопротивлением более 10 9
Ом м. По рассчитанному значению предельной скорости перекачки
ПР
производится подбор насосов. Производительность подбираемого насоса должна удовлетворять следующему неравенству пр П, где Q - производительность насоса, определяемая по рабочей точке системы "насос - трубопроводная сеть" для случая перекачки посети рассматриваемого нефтепродукта при наибольшей температуре, м
D - внутренний диаметр трубопроводной сети, соответствующий принятому в (11.5) значению, м. Подбор насосов по напору и остальным параметрам выполняется таким же образом, как ив общем случае, При этом если нефтепродукт с высоким электрическим сопротивлением имеет и высокое значение давления насыщенных паров, то подбираемый насос обязательно проверяется на всасывающую способность. Рассмотренным способом подбирается насосы для электризующихся нефтепродуктов, когда трубопроводная сеть уже существует, В практике такая ситуация встречается при расширении или реконструкции нефтебаз. Если нефтебаза находится в стадии проектирования, тов качестве возможных вариантов интенсификации технологических процессов, помимо варианта с подбором насосов на соответствующую подачу, могут рассматриваться прочие варианты снижения электризации жидких углеводородов.

117 Раздел четвертый ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ Проектирование насосных станций (НС) состоит из решения целого ряда разноплановых задач, не всегда основывается на подборе соответствующих их насосов. Основными технологическими задачами при эксплуатации насосных станций являются задачи по выбору действующих и экономичных способов регулирования режимов работы станций, по оптимизации гидравлических систем, состоящих из НС и трубопроводов, на которые станции работают, предотвращению в насосах негативных по своим последствиям кавитационных явлений. Все отмеченные задачи являются по своей сути задачами технологическими. Решение их на инженерном уровне требует обязательного рассмотрения совместной работы насосов и трубопроводов как элементов единой системы. Простейшей системой такого рода является образование состоящее из одного насоса и одного трубопровода.
12. СОВМЕСТНАЯ РАБОТА НАСОСА И ТРУБОПРОВОДА. ПОДБОР НАСОСОВ И ПРИВОДЯЩИХ ИХ ДВИГАТЕЛЕЙ. Допустим, имеем гидравлическую систему, изображенную на риса, где 1 – насос, 2 – трубопровод. Требуется определить режим работы данной системы, то есть ее производительность Q и действующий в ней напор Н. Наиболее наглядно режим работы подобной системы представляется при совместном рассмотрении
H-Q характеристик насоса и трубопровода. Схема такого рассмотрения раскрывается при выяснении физической сути H-Q характеристик насоса и трубопровода. Она состоит в следующем
2 1
M
Q
Q*
H
H*
0 Рис. Совместная работа насоса и трубопровода
1 2 а) б)

118
- H-Q характеристика насоса показывает зависимость развиваемого насосом напора от подачи насоса
- H-Q характеристика трубопровода отражает зависимость потерь напора в трубопроводе от его производительности. При совместном рассмотрении H-Q характеристик насоса и трубопровода на одном координатном поле (рис) данные характеристики пересекаются в точке М, которая называется рабочей точкой. Точка М одновременно принадлежит характеристике насоса и характеристике трубопровода и таким образом отражает гидродинамическое единство насоса и трубопровода, которое состоит в том, что производительности насоса и трубопровода равны и соответствуют Q, а напор, развиваемый насосом, равен потерям напора в трубопроводе, которые равны Н. Поскольку точка М лежит на характеристике насоса, то ее координаты (согласно ранее приведенному физическому смыслу H-Q характеристики насоса) показывают подачу и напор, развиваемые насосом
(Q* и Н соответственно) при работе его на некоторый вполне определенный трубопровод 2 с конкретной характеристикой 2. С другой стороны, точка М принадлежит и характеристике трубопровода. Поэтому ее координаты одновременно показывают согласно физическому смыслу H-Q характеристики трубопровода) пропускную способность (Q*) и потери напора в трубопроводе (Н) при работе на него вполне определенного насоса 1 с конкретной характеристикой 1. Очевидно, что если внести рассматриваемых насоса 1 и трубопровода 2 сих конкретными H-Q характеристиками будут другие или будут заменен один из них, то точка М изменит свое местоположение на координатном поле в соответствии с новыми 1 и 2 либо одна из них. И насос, и трубопровод будут работать с другими значениями. Таким образом, координаты рабочей точки М показывают режим работы системы "насос- трубопровод" – некоторую производительность системы Q* и искомый напор Н, действующий в системе. Одновременно координаты рабочей точки простейшей системы, которая рассматривается в данном разделе, показывает режим работы насоса и трубопровода, то есть их Q и Н. При разработке гидравлических систем, в особенности при проектировании систем трубопроводного транспорта нефти или продуктов ее переработки, всегда известны начальная и конечные точки систем (то есть протяженность трубопроводов, объемы жидкости, предназначенные для перекачки (а значит и диаметры трубопроводов) и физические характеристики перекачиваемой жидкости. В итоге становятся известными

119 все параметры, входящие в уравнение Дарси-Вейсбаха или в уравнение
Лейбензона, которые аналитически описывают H-Q характеристику трубопровода. В результате, при разработке гидравлических систем H-Q характеристика трубопровода становится известной уже на одном из первых этапов разработки. Для придания проектируемой системе требуемых от нее Q и Н остается подобрать такой насос, H-Q характеристика которого пересечет аналогичную кривую трубопровода в точке с требуемыми от системы Q и Н. В самом общем случае подбор насосов производится несколько сложнее в отличие оттого, как об этом упоминалось выше. Он осуществляется в несколько этапов. Первоначально подбирается необходимый тип насоса (поршневой, центробежный и т.п.). При выборе типа насоса руководствуются такими физическими характеристиками перекачиваемой жидкости как вязкость и плотность, а также требуемой от насоса производительности (рис) Следующий этап подбора насосов – определение варианта конструктивного исполнения выбранного типа насоса. Конструктивное исполнение определяется условиями работы насоса и главным образом физико-химическими особенностями перекачиваемой жидкости. На данном этапе подбираются насосы – для воды, для бензина, для нефтепродуктов, для кислоты и т.д. После определения необходимого типа и требуемого конструктивного исполнения насоса производится выбор конкретной марки насоса соответствующего типа и исполнения. К рассмотрению поршневые и центробежные насосы центробежные насосы поршневые насосы
10 20 40 60 100 200 400 Q,м
3

υ,сСт
4,0 2,0 1,0 0,8 0,4 0,2 0,1 Рис. Области применения поршневых и центробежных насосов

120 принимаются те марки, H-Q характеристика которых пересекают уже известную H-Q характеристику трубопровода в точке с требуемым от системы значением Q. Если данному условию отвечает несколько марок насосов, окончательно принимается та из них, у которой наблюдается больший кпд. при требуемой
Q разрабатываемой системы производительности. При этом производительность насоса обязательно должна лежать в рабочей зоне насоса, которая при прочих равных условиях должна быть как можно шире. Рабочей зоной насоса называется область подач насосав которой заводом-изготовителем данной гидравлической машины регламентируется эксплуатировать насос. Рабочая зона насоса указывается на характеристике насоса одним из следующих способов Как видно из рис при вариантах аи в) указываются обе границы рабочей зоны. При этом в варианте в) рабочая зона выделяется специальными значками в виде вертикальных волнистых линий. В вариантах б) и г) указывается не только рабочая зона, но и рабочая область насоса с приведением на характеристиках двух примерных кривых
H-Q эквивалентных друг другу. Верхняя кривая H-Q соответствует наименьшему значению рабочего колеса насоса, нижняя – обточенному до максимально допустимой степени) рабочему колесу насоса. a)
Рабочая зона
H
N
ɳ доп
H-Q
ɳ-Q доп
ɳ - Q доп
H
N
ɳ доп б)
N-Q доп

ɳ
H
H-Q
N-
Q
ɳ-Q доп
-Q
в)
Q г)
HM 7000-
210 Рис. Варианты выделения рабочей зоны насосов на характеристиках насосных агрегатов

121 Наименьшая прямая, соединяющая верхние и нижние H-Q характеристики
- границы рабочей зоны насосов при различных диаметрах их рабочих колес. Нередко рабочие зоны насосов на характеристиках не указываются. В этом случае они с достаточной для практики точностью могут быть назначены самостоятельно. Самый простой способ определения рабочей зоны насосов состоит в нахождении оптимальной производительности насоса, соответствующей максимальному значению кпд. насоса, ив отступлении от нее в область меньших и больших подач на 20%. Найденные таким образом производительности будут являться левой и правой границами рабочей зоны насоса. Более взвешенным является другой способ самостоятельного определения рабочей зоны насоса. По нему находят максимальное значение кпд. насоса и от него отступают вниз на 2-5%. Затем через полученную точку проводят горизонталь до пересечения ее с кривой -Q являются границами рабочей зоны насоса. После подбора насосов производится выбор приводящих их двигателей, который выполняется по требуемой мощности и частоте оборотов двигателя. Необходимая мощность двигателя рассчитывается по формуле, приведенной в разделе 7; частота оборотов вала двигателя должна соответствовать частоте оборотов вала насоса, то есть должна равняться ей или быть в достаточной мере близка.
13. CОВМЕСТНАЯ РАБОТА НАСОСОВ И ТРУБОПРОВОДОВ В СЛОЖНЫХ СИСТЕМАХ. Простейшие гидравлические системы подобные выше рассмотренной, состоящей из одного насоса и одного трубопровода на практике почти не встречается. Более характерны, особенно в нефтяной отрасли, сложные системы, образованные сетью трубопроводов и целым рядом насосов, различным образом рассредоточенных в трубопроводной сети. К таким системам относятся системы, поддерживающие пластовое давление на нефтяных промыслах, системы сбора и транспорта нефти на нефтеносных месторождениях, магистральные нефтепроводы и нефтепродуктопроводы, технологические системы нефтебаз. В сложных системах насосы между собой могут соединятся по одной из следующих схем
- последовательно
- параллельно
- смешанно по последовательно-параллельной схеме. Трубопроводы, образующие трубопроводную сеть, на которую работают насосы, также имеют между собой вышеперечисленные схемы соединения.

122 Рабочая точка сложной системы, определяющая режим работы всей системы в целом, находится в общих чертах также, как и рабочая точка простейшей системы. Однако, для сложных систем имеют место свои особенности. Они состоят в том, что рабочая точка сложной системы есть точка пересечения суммарной Н характеристики всех насосов системы с суммарной Н характеристикой трубопроводов системы. При этом рабочие точки отдельных насосов, как правило, не совпадают между собой и никогда не совпадают с рабочей точкой системы. Рассмотрим подробнее каждый из вышеизложенных случаев нахождения рабочей точки системы в целом и рабочей точки каждого насосав отдельности. Решение данной задачи имеет большое практическое значение. При проектировании насосных станций рабочая точка системы определяет правильный подбор насосов и последующую экономичность НС и всей проектируемой системы. Входе эксплуатации НС знание местоположения рабочей точки системы и рабочих точек отдельных насосов необходимо для выявления степени экономичности работы системы и для решения целого ряда технологических задач, которые всегда связаны с вопросами надежности и экономичности функционирования сложных систем трубопроводного транспорта.
13.1. Последовательное соединение насосов в сложных системах. Допустим, имеем гидравлическую систему состоящую из двух последовательно соединенных насосов 1 ирис) и трубопроводной сети 3, суммарная характеристика которой представлена кривой 3. Требуется найти режим работы всей системы и режим работы каждого насосав отдельности, то есть производительность и напоры системы и насосов или, что тоже самое, рабочие точки системы и насосов. Для решения поставленной задачи первоначально необходимо найти рабочую точку системы. Согласно вышеотмеченному, она есть точка пересечения суммарной Н характеристикой насосов с суммарной Н характеристикой всех трубопроводов системы. Последняя, по условию поставленной задачи, известна. Остается найти суммарную характеристику насосов. Нахождение суммарной характеристики двух последовательно соединенных насосов, по сути, есть нахождение характеристики НС, образованной данными насосами или определение итоговой производительности и напора насосов НС.

123 Поскольку насосы соединены последовательно, то очевидно, что производительности у них одинаковые и итоговая подача их равна подаче каждого насоса. Последовательная схема соединения насосов говорит о том, что итоговый напор насосов будет складываться из напоров отдельных насосов. Все отмеченное позволяет заметить, что суммарная Н характеристика последовательно соединенных насосов должна находится графическим сложением исходных характеристик насосов по напору Н при одинаковых подачах Q. После выполнения таких действий получим на рис суммарную характеристику насосов
(1+2), которая пересекает суммарную характеристику трубопроводной сети 3 в точке М. Точка М, в соответствии с определенным положением рабочей точки сложной системы, является рабочей точкой рассматриваемой системы. Ее координаты показывают производительность системы Q* и действующий в системе напор Н, то есть раскрывает режим работы системы. Для нахождения режима работы каждого насосав отдельности обратимся к схеме системы (риса) и рассмотрим ее укрупнено. При укрупненном взгляде на систему ее можно представить как состоящую из двух элементов – НС и трубопроводной сети 3. Эти элементы соединены последовательно и, как об этом говорилось ранее, находится в гидродинамическом единстве, которая, в частности, выражается в равенстве производительности НС и сети. Из рис следует, что сеть при работе на нее НС пропускает через себя жидкость в количестве Q*, значит и производительность НС равна Q*. Обратимся теперь сугубо к НС. Она состоит из последовательно соединенных насосов. Это означает, что производительность каждого насоса равна производительности НС и составляет Q*. При производительности Q* насос 1 согласно его характеристике развивает напор На насос 2 согласно его характеристике, - напор Н. Таким образом, определены и режимы работы насосов 1 и 2. Рабочими точками данных насосов естественно будут точки Ми М соответственно. Как и говорилось об этом ранее, рабочие точки насосов не совпадают друг с другом и не совпадают с рабочей точкой системы.
H
H
*
H
2
H
1
Q
Q
*
3
M
(1+2)
2 1 б)
1 2
3 НС а) Рис Последовательные соединения насосов в сложных системах

124 При правильном подборе насосов каждый насосный агрегат НС, 1 и
2, при его рабочей производительности Q* должен иметь максимальное или близкое к нему значение кпд. (см. риса должно обязательно находится в рабочей зоне насосов. Эксплуатация насосов НС будет долговременной надежной и экономичной, если вышеотмеченные условия будут выполняться ив ходе эксплуатации НС.
13.2. Параллельное соединение насосов в сложных системах. Имеется гидравлическая система, приведенная на рис, образованная двумя параллельно соединенными насосами и трубопроводной сетью с известной суммарной характеристикой ее 3. Требуется определить режим работы системы и отдельных насосов через рабочую точку системы и каждого насоса. По аналогии с предыдущим случаем найдем сначала Н характеристику насосов. Поскольку насосы соединены параллельно, то, очевидно, напоры у них одинаковы. В противном случае насос с меньшим напором будет "задавлен" насосом с большим напором ив гидравлическом отношении насосом являться уже не будет. Итоговая производительность параллельно соединенных насосов, также очевидно, составит сумму подач каждого насоса. Данное положение будет соблюдаться при любых режимах работы насосов, то есть при любых развиваемых ими напорах, что следует из закона сохранения вещества. Все это позволяет отметить, что суммарная характеристика параллельно соединенных насосов (1+2) будет находится графическим сложением исходных характеристик насосов (1+2) Q при одинаковых Н (рис. Рабочей точкой системы в этом случае будет точка М. Ее координаты показывают
1 2
H
H*
Q
1
Q
2
Q*
1 2
3
Q
M m
1
m
2
(1+2)
3 НС а) б) Рис Параллельное соединение насосов в сложных системах

125 режим работы системы, которая имеет производительность Q* и действующий в ней напор Н. Найдем теперь режим работы каждого насоса. Для этого также как в предшествующем случае, рассмотрим систему укрупнения, как состоящую из НС и трубопроводной сети 3. Данные элементы системы находятся в гидродинамическом единстве, о чем свидетельствуют общность их характеристик рабочей точки М. Поэтому напор, развиваемый НС равен потерям напора в сети, которая соответствует Н. Насосная станция состоит из параллельно соединенных насосов с одинаковыми напорами. И эти напоры естественно равны Н. Насос 1, согласно его характеристикам при напоре Н создает подачу Q
1
, а насос 2, согласно его характеристике – подачу Q
1
. Таким образом, режимы работы насосов определены, установлены и рабочие точки насосов. Это точки Ми МИ в рассмотренном случае рабочие точки насосов не совпадают друг с другом и с рабочей точкой системы. При правильном подборе насосов и при эксплуатации насосных агрегатов (Q
1
и Q
2 соответственно) должны лежать в рабочей зоне данных гидравлических машин и соответствовать наиболее высоким значениям кпд. перекачиваемых агрегатов. Смешанное последовательно-параллельное соединение насосов в сложных системах. Наиболее сложные системой является технологическое образование, включающее в себя насосы со смешанной последовательно-параллельной схемой соединения. Допустим, имеем такую схему (рис, где 5 – трубопроводная сеть с соответствующей ее характеристикой, а 1,2,3,4 – насосы. Необходимо определить режим работы или рабочие точки системы в целом и каждого насосав отдельности. Первоначально найдем суммарные характеристики двух групп насосов, одна из которых состоит из насосов 1 и 2, вторая – из насосов 3 и 4. В выделенных группах насосы соединены последовательно. Поэтому суммарные Рис. Смешанное соединение насосов в сложной системе
1 2
3 4
Q
Q*
Q
(3+4)
Q
(1+2)
0
H НС а)
5 5
M
(3+4
)
(1+2
)
H
*
H
3
H
4
H
2
H
1
M"
M'
4 3
2 1 m
4
m
3
m
2
б)

126 характеристики групп будут находиться путем сложения исходных характеристик насосов, входящие в группы по напорам H при одинаковых производительностях Q. В итоге выполненных сложений получим характеристики (1+2) и
(3+4). Группы насосов между собой соединены параллельно. Это диктует другое правило сложения характеристик групп для нахождения общей суммарной характеристики всех насосов или характеристики НС. Исходя из параллельного соединения групп характеристики (1+2) и (3+4) для достижения поставленной цели и необходимо графически суммировать по
Q при одинаковых напорах Н. В результате получим суммарную характеристику всех насосов системы или H-Q характеристику НС, обозначенную на рис с помощью символа суммы. Рабочей точкой системы будет точка МВ соответствии с ее координатами система работает с производительностью Q* и напора Н. По аналогии с изложенным в разделе 13.2 найдем рабочие точки групп насосов. Для группы, образованной насосами 3 и 4, ею будет точка М, для группы, состоящей из насосов 1 и 2 – точка МВ группах насосы имеют последовательную схему соединения. Поэтому, привлекая материал раздела 13.1 найдем рабочие точки и отдельных насосов. Они с соответствующей индексацией приведены на рис. Для самой сложной системы в соответствии с рис можно сделать такие же выводы, как и для двух предшествующих случаев – рабочие точки системы и отдельных ее элементов не совпадают, экономичная и надежная работа насосов НС достигается при производительности насосов, находящейся в рабочей зоне перекачивающих агрегатов и соответствующей наиболее высоким значениям кпд. насосов.
14. КАВИТАЦИЯ. УСЛОВИЯ БЕСКАВИТАЦИОННОЙ РАБОТЫ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ. Вовремя эксплуатации центробежных насосов давления в некоторых областях их всасывающего тракта может (при определенных режимах работы насосов) снизится до давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости или даже оказаться ниже этого давления. При таких условиях во всем объеме жидкости в указанных областях происходит бурное выделение паров перекачиваемой жидкой среды. Пары жидкости выделяются в виде пузырьковых образований. Возникшие пузырьки перемещаются потоком жидкости в другие области проточной части насосов, где давление выше. Под воздействием давления

127 пары конденсируются, и пузырьки исчезают или "схлапываются". Рассмотренное явление называется кавитацией. Вовремя схлапывания или исчезновения пузырьков жидкость со всех сторон устремляется в объемы ранее занимаемые пузырьками в точках исчезновения пузырьков происходит сильные точечные гидравлические удары, сопровождающиеся скоротечным пиковым подъемом давления в этих точках до МПа. Если в момент исчезновения пузырька он находился на поверхности какой-либо детали, входящей в проточную часть насоса, отмеченный точечной гидроудар приходится на поверхность детали. Этот удар не единичен. При кавитации поверхность некоторых деталей проточной части насоса буквально бомбардируется точечными гидроударами. Современные конструкционные материалы, используемые в гидромашиностроении, способны выдерживать такую нагрузку, но под ее воздействием подвергаются интенсивному старению и при очередном кавитационном режиме начинают разрушаться, что сопровождается выкрашиванием с поверхности деталей частиц их материала. При этом детали ослабляются, надежность их снижаются, а появляющаяся на поверхности деталей шероховатости приводит к снижению гидравлического общего кпд. насосов. Отмеченные негативные последствия от кавитации достаточно отдалены во времени. Но существуют и другие нежелательные последствия от кавитации, которые проявляются сразу же при возникновении кавитации. Они состоят в появлении вибраций насосав резком снижении подачи напора и кпд. кавитирующего насоса, а при достаточной развитости кавитации ив полном срыве подачи центробежных гидравлических машин. Отрицательные последствия от кавитации, как отдаленные во времени таки возникающие непосредственно при кавитационном режиме насосов, делают кавитацию неприемлемой. Кардинальное средство ее предотвращения вытекают из природы данного явления. Оно состоит в поддержании во всем всасывающем тракте центробежных насосов давления выше давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости. Рассмотрим подробнее, каким образом можно обеспечить центробежным насосам бескавитационный режим работы на практике. Для этого выделим два реально случающихся случая
- насос находится в непосредственной близости от резервуара, из которого им ведется откачка жидкости
- насос удален от резервуара откачки на значительное расстояние.
14.1. Условия бескавитационной работы центробежного насоса ведущего откачку из резервуара.

128 Данная ситуация характерна для НС нефтебаза также для напорных насосов головных нефтеперекачивающих станций магистральных нефтепроводов. Она изображена на рис. Найдем условие бескавитационной работы насосов рассматриваемой ситуации. Для этого выделим всасывающий тракт насоса. Начальным сечением его будет сечение I-I, проходящий через уровень жидкости в резервуаре откачки. Конечное сечение пройдет через точку в насосе, в которой наблюдается наименьшее давление. Эта точка находится на выходной кромке лопатки наиболее удаленной по вертикали от уровня жидкости в резервуаре откачки и ею будет точка m. Местоположение точки m трудно определимо, более того точка с наименьшим давлением при изменении режима работы насоса может изменить место своего расположения. Поэтому для определенности переносим конечное сечение всасывающего тракта насосав сечение II-II, проходящее через входное сечение всасывающего тракта насоса. Для выделения всасывающего тракта запишем уравнение баланса энергии в удвоенных единицах. В сечении I-I поток жидкости имеет потенциальную энергию
(Pa/ρq) и кинетическую энергию (V
1 2
/2q). Общее значение удельной энергии жидкости в сечении I-I составит где Ра – давление над уровнем жидкости – в резервуаре откачки, Нм
ρ – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м
3
; q – ускорение свободного падениям с v
1
– скорость жидкости в сечении I-I, мс. При движении жидкости отсечения к сечению II-II наблюдается потери энергии на преодоление потоком местных сопротивлений и гидравлического сопротивления всасывающего трубопровода, а также потери энергии, вызванные подъемом жидкости над ее уровнем в резервуаре откачки на высоту Н. Суммарные потери энергии во всасывающем тракте насоса будут равны
,
2 2
1
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


написать администратору сайта