Тема 2.11. Работа центробежного насоса в одинарный и разветвлённ. Работа центробежного насоса в одинарный и разветвлённый трубопровод. Определение рабочего режима системы
 Скачать 1.5 Mb.
|
|
Работа центробежного насоса в одинарный и разветвлённый трубопровод. Определение рабочего режима системы. Нефтяной насос – обязательное оборудование резервуара, задействованного в работе с нефтью и ее продуктами. Устанавливается во всех точках откачки и забора. Необходим для транспортировки рабочей среды принудительным способом при закачке, выдаче материалов и пермещении внутри нефтебазы. По исполнению нефтяной насос представляет собой гидравлический агрегат, устанавливаемый в резервуар для нефтепродуктов для их транспортирования. Представлен на российском рынке 3 основными видами. Подбирается по типу рабочей среды (насос для светлых нефтепродуктов или темных) и объемам транспортировки. Центробежный насос для нефтепродуктов – самый популярный в классе. Подходит для транспортировки мазута, бензина, дизеля, продуктов диализа нефти. Его основной инструмент – винт (потому второе название устройства – винтовой нефтяной насос). Плюсы:
Простейшая трубопроводная сеть В данной трубопроводной сети осуществляется перекачка жидкости с помощью центробежного насоса из расходного резервуара в премный. Трубопровод, по которому перекачивается жидкость линейный, то есть не имеет разветвлений. На схеме обозначен геометрический напор (Hг), то есть вертикальное расстояние между уровнями жидкости в расходном и приемном резервуарах. Также на схеме вводятся обозначения давлений в расходном и приемном резервуарах (P1 и P2, соответственно).Геометрический напор и давления в резервуарах влияют на режим работы насоса и используются при составлении формулы напорной характеристики сети. Очень важно уметь строить напорную характеристику сети, потому что с ее помощью осуществляется выбор конкретного насоса или прогнозирование рабочих параметров насоса, что рассматривается в разделе «Работа насоса в сети». Формулы напорной характеристики сети В пункте Напорная характеристика сети была приведена формула, которая выражает зависимость напора в сети от подачи. Но эта формула была представлена в закрытом виде. Чтобы увидеть развернутую запись этой формулы, нажмите мышкой на указываемые параметры в формуле. Формула соответствует простейшей трубопроводной сети, в которой всасывающий и напорный трубопроводы имеют разные диаметры. Если же диаметры трубопроводов равны, то формула преобразуется в более простой вид: где λ - коэффициент трения во всасывающем или напорном трубопроводе; l - сумма длин всасывающего и напорного трубопроводов, [м]; ζ – коэффициенты местных сопротивлений на всасывающем и напорном трубопроводах. d - диаметр всасывающего или напорного трубопровода, [м]. Если жидкость перемещается по циклическому трубопроводу, то для нахождения потребного напора можно использовать формулу: где n - количество участков постоянного диаметра; m - количество местных сопротивлений на i-ом участке трубопроводной сети. Выражение перед параметром Q в формуле - это коэффициент k формулы, только записанный для случая ступенчатой трубопроводной сети, то есть для сети, состоящей из нескольких последовательно соединенных трубопроводов различного диаметра. Работа центробежного насоса в одинарный трубопровод При практическом использовании насосов всегда имеется следующая система: подвод жидкости к насосу - насос - нагнетательный трубопровод - потребитель. Характеристики всех четырех частей системы связаны между собой. Первая часть системы определяет напор у входа жидкости в насос. Минимальная ее величина ограничена допустимой высотой всасывания. Жидкость, подводимая к насосу, может иметь и большой напор, например, при последовательной работе насосов. Наибольший напор на всасывании ограничивается прочностью узлов насоса. Напор на всасывании насоса может изменяться в зависимости от величины подачи. Напор у выкида насоса будет равен сумме напора у входа в насос и напора, создаваемого насосом. Таким образом, может быть получена характеристика Q-H первых двух частей системы. +Примем, что нагнетательный трубопровод и потребитель представлены одной характеристикой, полученной суммированием характеристик трубопровода и потребителя. Эта характеристика зависит от требований потребителя (высоты подъема или необходимого давления жидкости) и от потерь напора в нагнетательном трубопроводе. Последние растут с увеличением подачи. Суммарную характеристику нагнетательного трубопровода и потребителя будем далее условно называть характеристикой нагнетательного трубопровода. Наложением характеристики первых двух частей системы на характеристику нагнетательного трубопровода можно найти рабочий режим всей системы. На рис. даны суммирующая характеристика приемной напорной частей системы (кривая 1). Напор на приеме насоса зависит от уровня, с которого поднимается жидкость, и от потерь напора в трубопроводе. Характеристика насоса представлена кривой 2. Пересечение характеристик 1 и 2 (точка А) определяет рабочий режим всей системы. Рабочая точка А показывает, какой напор Нпотр должен создать насос для того, чтобы поднять жидкость на высоту Нст преодолеть при этом гидравлические сопротивления Работа насоса в разветвленный трубопровод На практике встречаются случаи, когда насос или насосная станция подают жидкость не одному потребителю, а нескольким по разветвленному трубопроводу. При этом требования потребителей, протяженность и сечения трубопроводов различны. На рис. показана схема подачи жидкости одним насосом в два резервуара, находящихся на разных уровнях. Насос создает напор более высокий, чем уровни жидкости в резервуарах. Таким образом, жидкость подается в оба резервуара. Пренебрегаем потерями напора в трубопроводе до разветвления (точки В). Тогда характеристики трубопроводов ВС и BD будут представлены соответствующими кривыми, а насоса - кривой В. Суммарная характеристика трубопроводов получается сложением абсцисс кривых ВС и BD и будет представлена кривой ВС + BD (от точки 1 до обозначения ВС + BD). Пересечение этой кривой с характеристикой насоса в точке А определяет режим его работы на разветвленный трубопровод. При этом общая подача будет равна Qc + Qd, а подача по отдельным ветвям трубопровода определится пересечением горизонтали, проведенной из точки А, с характеристиками соответствующих трубопроводов. Во всех случаях работы насоса точка А должна быть в области его эффективного рабочего режима. Возможно, что при оснащении системы насосом его напор будет больше требуемого и подача насоса может значительно увеличиться. Насос будет работать не в рекомендуемой области и с подачей, отличной от требуемой. Если насос нельзя заменить, то необходимо отрегулировать его. Домашнее задание Задача №1 Необходимо рассчитать напор, расход и полезную мощность центробежного насоса, перекачивающего жидкость (маловязкая) с плотностью 1010 кг/м3 из резервуара с избыточным давлением 1,3 бара а резервуар с избыточным давлением 1,9 бара по заданному трубопроводу с диаметром трубы 25 см. Общая длинна трубопровода (суммарно с эквивалентной длинной местных сопротивлений) составляет 85 метров (принять коэффициент трения равным 0,032). Разность высот резервуаров составляет 9 метров. 9 |