Расчет насосной установки для трубопровода
Гидравлический расчёт трубопровода в проектировании насосных установок и станций. Схема компоновки агрегатов и регулирование работы центробежной помпы. Использование центробежных, горизонтальных, консольных и одноступенчатых электронасосных аппаратов.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 21.06.2011 |
Размер файла | 927,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ФИЛИАЛ ГОУ ВПО "УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" В Г. ОКТЯБРЬСКОМ
Кафедра: МТМ
КУРСОВАЯ РАБОТА
по курсу: "Гидромашины и компрессоры"
на тему: "Расчет насосной установки для трубопровода"
Выполнил:
ст. группы МПВ-06-11
Сабитова Л.З.
Проверил: доцент
Нурутдинов Р.Г.
2010
Содержание
Исходные данные
1. Гидравлический расчёт трубопровода
2. Построение гидравлических характеристик трубопровода
3. Выбор насоса
4. Регулирование работы центробежного насоса
5. Определение предельно допустимой высоты всасывания
6. Устройство насосной установки
Библиографический список
Исходные данные
Жидкость |
|||
Расчётная производительность |
Q, м/час |
90 |
|
Вязкость |
, см/с |
0,025 |
|
Плотность |
, кг/ м |
810 |
|
Давление насыщенных паров |
P, кПа |
3,44 |
|
Приёмный трубопровод |
|||
Длина |
L, м |
16,0 |
|
Геометрическая высота всасывания |
H, м |
+5,0 |
|
Суммарный коэффициент местных сопротивлений |
4,2 |
||
Давление в приёмном баке |
P, Па |
105 |
|
Напорный трубопровод |
|||
Длина |
L, м |
3000 |
|
Геометрическая высота |
H, м |
80 |
|
Суммарный коэффициент местных сопротивлений |
20 |
||
Давление нагнетания |
P, МПа |
0,18 |
1. Гидравлический расчёт трубопровода
В практике проектирования насосных установок и насосных станций выбор трубопроводов и подбор насосного оборудования осуществляется просчётом нескольких вариантов при различных диаметрах труб с минимизацией затрат на строительство линейной части трубопровода и стоимости расхода электрической энергии на привод насосных агрегатов.
Для определения диаметров нагнетательного dH и всасывающего dB трубопроводов задаются средним значением скоростей VH, VB движения жидкостей в трубах в пределах: вязкие жидкости ( > 0,1 см2/с): нефти, лёгкие и тяжелые масла, мазуты-
VH = 0,5…1,0 м/с,
VB = 0,2…0,8 м/с;
Рассчитывается внутренний диаметр нагнетательного и всасывающего трубопроводов:
(1)
Полученные значения d'H и d'B округляем до ближайших величин диаметров dH и dB по сортаменту труб, выпускаемых промышленностью, согласно ГОСТ 8732-78, таким образом, чтобы скорости перекачки VH и VB оставались в допускаемых пределах. Выбираем dH = 159 мм с толщиной стенки 5 мм => d'H=150 мм, dB = 159 мм с толщиной стенки 5 мм => d'B=150 мм.
2. Построение гидравлических характеристик трубопровода
Для построения характеристики трубопровода, то есть зависимости потребного напора Нпотр от расхода жидкости Qр, определяется величина приведённой высоты нагнетания Ж, величина суммарных потерь напора h: на трение жидкости о стенки трубопровода hтр, потерь напора на местных сопротивлениях hм:
гидравлический трубопровод насосный центробежный
(2)
Определяем скорость движения жидкости для 7 режимов расхода жидкости:
и относительный эквивалент шероховатости внутренней поверхности труб:
Определяем число Рейнольдса:
Исходя из числа Рейнольдса определяем коэффициент Дарси л:
Для ламинарного режима при Re ? Reкр=2320 коэффициент Дарси рассчитывается по формуле Стокса:
(3)
Для турбулентного режима течения жидкости коэффициент Дарси рассчитывается по эмпирическим и полуэмпирическим формулам:
в зоне гладкого трения Reкр < Re ? Re'1= 15/КЭ
Потери на трение определяются по формуле Дарси - Вейсбаха:
(4)
Потери на местных сопротивлениях вычисляются по формуле:
(5)
Суммарные потери напора h определяем по формуле:
(6)
Потребный напор определяем сложением суммарных потерь напора h и приведённой высоты нагнетания Ж:
(7)
Результаты гидравлического расчёта трубопровода сводим в таблицу 1.
Таблица 1 Результаты гидравлического расчёта трубопровода.
Q, м3/ч |
V, м/с |
Re |
hтр, м |
hм, м |
h, м |
Z |
H |
||
0 |
0 |
0 |
? |
0 |
0 |
0 |
93,078 |
93,078 |
|
18 |
0,252 |
16023,7 |
0,028 |
1,721 |
0,0752 |
1,7962 |
94,8742 |
||
36 |
0,5 |
32047,4 |
0,024 |
5,8 |
0,296 |
6,096 |
99,174 |
||
54 |
0,76 |
48071,15 |
0,0214 |
11,96 |
0,684 |
12,644 |
105,722 |
||
72 |
1,01 |
64095 |
0,02 |
19,74 |
1,207 |
20,95 |
114,028 |
||
90 |
1,26 |
80118 |
0,018 |
27,66 |
1,88 |
29,54 |
122,618 |
||
108/ |
2,52 |
96142,3 |
0,018 |
110,62 |
7,52 |
118,14 |
211,218 |
По полученным значениям Q и H на миллиметровой бумаге в масштабе производим графическое построение гидравлической характеристики трубопровода в координатах Q - H и определяем режимную точку, соответствующую проектной подаче QР и Hпотр, по которой производим подбор перекачивающего насоса.
3. Выбор насоса
По полученным данным выбираем центробежный насос типа НК: 6НК-9?1.
Электронасосные агрегаты типа НК - центробежные, горизонтальные, консольные, одноступенчатые - предназначены для перекачивания нефти и нефтепродуктов плотностью до 1 т/м3, вязкостью до 0,001 см2/с с температурой от 0 до 80 С и от 0 до 200 С. Насосы применяются в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других отраслях промышленности.
Насосы данного типа рассчитаны на работу при непосредственном соединении с электродвигателем через упругую муфту, а также с ремённой передачей посредством шкива, консольно насаженного на вал.
Эти насосы Ї одноколёсные, консольного типа с горизонтальным валом. Всасывающий патрубок расположен горизонтально вдоль оси, напорный вертикально вверх, но может быть повёрнут на 90°, 180° и 270° в вертикальной плоскости. Вращение вала происходит, если смотреть со стороны всасывающего патрубка, против часовой стрелки.
Корпус, рабочее колесо и уплотняющие кольца насоса Ї чугунные; вал выполнен из стали и укреплён на шариковых подшипниках, размещённых в масляной ванне на опорном кронштейне. Все насосы НК имеют обыкновенный сальник с мягкой набивкой.
Так как рабочая точка не совпадает с характеристикой насоса при выбранном диаметре рабочего колёса, то производим регулировку насоса методом обточки рабочих колёс насоса.
Таблица 2. Техническая характеристика насоса.
4. Регулирование работы центробежного насоса
При регулировании насоса путём изменения размеров рабочих колёс (обточки) характеристики насоса будут изменяться по соотношениям:
где штрихом обозначены параметры насоса после обточки.
На графике гидравлической характеристики трубопровода и характеристики насоса построим параболу обточки по формуле:
H=KQ, где K=H'/(Q')=Hпотр/Qр;
Таблица 3. Зависимость (Q-H) для параболы обточки.
При определении диаметра после обточки () вместо Q и H подставляются координаты точки пересечения параболы обточки и кривой H-Q насоса, соответствующей диаметру рабочего колеса до обточки ():
?338 мм
?338 мм
При обточке рабочего рабочего колеса изменяется кпд насоса. Предельные относительные величины обрезки рабочих колёс зависят от коэффициента быстроходности.
значит значение n должно быть не больше 120.
5. Определение предельно допустимой высоты всасывания
Допустимая высота всасывания насоса H определяется из уравнения
H, где
Ї гидравлические потери на трение и местное сопротивление во всасывающем трубопроводе;
n Ї число оборотов вала насоса в минуту; Q Ї подача насоса, м/с (у насоса с колесом двухстороннего действия следует принимать Q/2); C Ї коэффициент Руднёва Ї принимается в зависимости от коэффициента быстроходности n:
Таким образом,
;
H > H=3 м.
6. Устройство насосной установки
Насосной установкой называют несколько насосных агрегатов, объединенных для работы на общий напорный трубопровод.
В состав насосного агрегата входят: насос, двигатель, трубопроводная арматура, измерительные приборы и устройства для заполнения насоса жидкостью перед пуском, а также пусковые устройства двигателя и приборы автоматического управления агрегатом. Схема компоновки насосного агрегата изображена на рис. 2.
Рис. Схема оборудования насосной установки.
На основании приведенных расчетов опишем насосную установку.
1 - электродвигатель
2 - центробежный насос
3 - трубопровод подводящий
4 - сетка-фильтр
5 - обратный клапан
6 - трубопровод напорный
7 - задвижка
8 - приемного бака
9 - в напорный бак
10 - обратный клапан
Рис. Схема оборудования насосной установки.
Библиографический список
Е.З.Рабинович. Гидравлика. - М: Недра , 1980. - 278 с.
К.А.Ибатулов. Гидравлические машины и механизмы в нефтяной промышленности. - М.: Недра, 1972. - 285 с.
В.И.Елин, К.Н.Солдатов, С.М.Соколовский. Насосы и компрессоры. - М: Гостоптехиздат, 1960. - 398 с.
Т.М.Башта и др. Гидравлика, гидравлические приводы. - М: Машиностроение, 1970. - 504 с.
Нефтяные центробежные насосы: Каталог. - М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1980. - 51 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчет трубопровода, выбор центробежного насоса. Методы регулировки его работы в схеме циркуляционной мойки резервуаров и трубопроводов. Расчет сопротивлений трубопровода и включенных в него аппаратов. Разбивка трубопровода насосной установкой на участки.
курсовая работа [258,3 K], добавлен 10.04.2012Консольные насосы: устройство, принцип работы и разновидности. Определение параметров рабочей точки насосной установки. Определение минимального диаметра всасывающего трубопровода из условия отсутствия кавитации. Регулирование подачи насосной установки.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 23.01.2013Гидравлический расчет привода и выбор трубопроводов и аппаратов. Выбор насосной установки, предохранительного клапана, дросселя, трубопровода, фильтрующего устройства, гидрораспределителя. Проведение монтажа и эксплуатация системы гидропривода.
курсовая работа [192,3 K], добавлен 10.11.2013Роль трубопроводного транспорта в системе нефтегазовой отрасли промышленности. Гидравлический расчет нефтепровода. Определение количества насосных станций и их размещение. Расчет толщины стенки нефтепровода. Проверка прочности и устойчивости трубопровода.
курсовая работа [179,7 K], добавлен 29.08.2010Простые и сложные трубопроводы, их классификация по принципу работы. Расчет гидравлических характеристик трубопровода. Выбор базовой ветви трубопровода. Расчет требуемой производительности и напора насоса. Подбор насоса и описание его конструкции.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 31.10.2011Разбиение трубопровода на линейные участки. Определение режима движения жидкости в трубопроводе. Значения коэффициентов гидравлического трения и местного сопротивления. Скорость истечения жидкости из трубопровода. Скоростные напоры на линейных участках.
курсовая работа [224,9 K], добавлен 06.04.2013Исходные данные для технологического расчета нефтепровода. Механические характеристики трубных сталей. Технологический расчет нефтепровода. Характеристика трубопровода без лупинга и насосных станций. Расстановка насосных станций на профиле трассы.
курсовая работа [859,1 K], добавлен 04.03.2014Схема насосной установки. Выполнение гидравлического расчета трубопровода. Подбор насоса и нанесение характеристики насоса на график с изображением характеристики сети. Расчет мощности на валу и номинальной мощности электродвигателя выбранной установки.
контрольная работа [53,6 K], добавлен 22.03.2011Гидравлический расчет трубопровода и построение его характеристики, подбор насоса. Характеристика насоса, его устройство, особенности эксплуатации. Пересчет характеристики с воды на перекачиваемый продукт. Варианты регулирования подачи, расчеты.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 21.08.2012Технико-экономическое обоснование годовой производительности и пропускной способности магистрального трубопровода. Определение расчетной вязкости и плотности перекачиваемой нефти. Гидравлический расчет нефтепровода. Определение числа насосных станций.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 30.05.2016