нефтегазопромысловое оборудование. Контрольная работа. Решение Площадь поперечного сечения плунжера f (d)4 (3,140,106)4 0,00882м
 Скачать 84.96 Kb.
|
|
Примеры задач по расчету и подбору насосов с решениями Пример №1* Плунжерный насос одинарного действия обеспечивает расход перекачиваемой среды 1 м3/ч. Диаметр плунжера составляет 10 см, а длинна хода – 24 см. Частота вращения рабочего вала составляет 40 об/мин.  Требуется найти объемный коэффициент полезного действия насоса. принципы подбора насосов, расчет насосов Решение: Площадь поперечного сечения плунжера: F = (π·d²)/4 = (3,14·0,106²)/4 = 0,00882м² Выразим коэффициент полезного действия из формулы расхода плунжерного насоса: ηV = Q/(F·s·n) = 1,3/(0,00882·0,234·36) · 60/3600 = 0,29 Ответ: ηV = 0,29 Варианты решения задачи Таблица 1
Пример №2* Двухпоршневой насос двойного действия создает напор 160 м при перекачивании масла с плотностью 920 кг/м3. Диаметр поршня составляет 8 см, диаметр штока – 1 см, а длинна хода поршня равна 16 см. Частота вращения рабочего вала составляет 85 об/мин перевести в об/с. Необходимо рассчитать необходимую мощность электродвигателя (КПД насоса и электродвигателя принять 0,95, а установочный коэффициент 1,1).  Решение: Площади поперечного сечения поршня и штока: F = (3,14·0,083²)/4 = 0,00541 м² f = (3,14·0,013²)/4 = 0,000133 м² Производительность насоса находится по формуле: Q = 2·(2F-f)·s·n = 2·(2·0,00541 -0,000133)·0,163·82/60 = 0,00476 м³/час Далее находим полезную мощность насоса: NП =ρ · g · Q ·H = 917·9,81·0,00476·163 = 6979,64Вт С учетом КПД и установочного коэффициента получаем итоговую установочную мощность: NУСТ = NП / η н · ηэл.д · ηуст=6979,64/(0,95·0,95)·1,1·10-3= 8,51 кВт Ответ: NУСТ = 8,51 кВт Варианты решения задачи Таблица 2
Пример №3* Трехпоршневой насос перекачивет жидкость с плотностью 1068 кг/м3 из открытой емкости в сосуд под давлением 1,5 бара с расходом 2,1 м3/час. Геометрическая высота подъема жидкости составляет 3,5 метра. Полезная мощность, расходуемая на перекачивание жидкости, составляет 3,5 кВт. Необходимо найти величину потери напора. Решение: Найдем создаваемый насосом напор из формулы полезной мощности: H = NП/(ρ·g·Q) = (3500/(1072·9,81·2,14))·3600 = 559,88 м Подставим найденное значение напора в формулу напора, выраженую через разность давлений, и найдем искомую величину: hп = H - (P2-Р1)/ρ·g - Hг = 559,88 - ((1,54-1,0)·105)/(1072·9,81) – 2,7 = 552,045м Ответ: hп = 552,045м Варианты решения задачи Таблица 3
Пример №4* Реальная производительность винтового насоса составляет 1,6 м3/час. Геометрические характеристики насоса: эксцентриситет – 2 см; диаметр ротора – 7 см; шаг винтовой поверхности ротора – 14 см. Частота вращения ротора составляет 15 об/мин. Необходимо определить объемный коэффициент полезного действия насоса. Решение: Выразим искомую величину из формулы производительности винтового насоса: ηV = Q/(4·e·D·T·n) = 0,68/(4·0,023·0,073·0,155·12) · 60/3600 = 0,91 Ответ: ηV = 0,91 Варианты решения задачи Таблица 4
Пример №5* Необходимо рассчитать напор, расход и полезную мощность центробежного насоса, перекачивающего жидкость (маловязкая) с плотностью 1020 кг/м3 из резервуара с избыточным давлением 1,2 бара а резервуар с избыточным давлением 2,5 бара по заданному трубопроводу с диаметром трубы 20 см. Общая длинна трубопровода (суммарно с эквивалентной длинной местных сопротивлений) составляет 78 метров (принять коэффициент трения равным 0,032). Разность высот резервуаров составляет 8 метров. Решение: Для маловязких сред выбираем оптимальную скорость движения в трубопроводе равной 2 м/с. Рассчитаем расход жидкости через заданный трубопровод: Q = (π·d²) / 4·w = (3,14·0,17²) / 4·2 = 0,0113 м³/с Скоростной напор в трубе: w²/(2·g) = 2²/(2·9,81) = 0,204 м При соответствующем скоростном напоре потери на трение м местные сопротивления составят: HТ = (λ·L)/dэ · [w²/(2g)] = (0,032·79)/0,17 · 0,204 = 3,03 м Общий напор составит: H = (P2-P1)/(ρ·g) + Hг + Hт = ((2,62-1,26)·105)/(1012·9,81) + 8,6 + 3,03 = 25,3 м Остается определить полезную мощность: NП = ρ·g·Q·H = 1012·9,81·0,0113·25,3= 2838,24 Вт· 10-3 = 2,84 кВт. Ответ: Q = 0,045 м³/с; H = 25,3 м; NП = 2,84 кВт Варианты решения задачи Таблица 5
|