Пересчет характеристик центробежных насосов с воды на вязкую нефть

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Октября 2013 в 19:23, лабораторная работа

Описание

- название работы;
- исходные данные;
- расчетные формулы;
- результаты расчетов;
- таблицу;
- характеристики насосов для воды и нефти.

Работа состоит из  1 файл

практическое занятие №1.doc

— 318.50 Кб (Скачать документ)

Лабораторная  работа № 4

«Пересчет характеристик центробежных насосов с воды на вязкую нефть».

1. Расчетные  формулы.

В каталогах приводятся характеристики центробежных насосов, снятые на воде. При перекачке маловязких нефтей и нефтепродуктов эти характеристики не изменяются. Однако с увеличением вязкости перекачиваемой жидкости напорная характеристика и КПД насоса падают, а потребляемая мощность возрастает. Меняется также давление насыщенных паров и значение кавитационного запаса.

Формулы для расчета параметров работы насоса на нефти , , по известным параметрам работы на воде НВ, QВ, имеют вид:

,

где , , - коэффициенты пересчета соответственно напора, подачи и КПД насоса с воды на нефть.

В методике пересчета характеристик  магистральных насосов в качестве параметра, характеризующего течение перекачиваемой жидкости в рабочем колесе, используется число Рейнольдса

,

где n – число оборотов ротора насоса,

Д2 – наружный диаметр рабочего колеса,

  - расчетная вязкость нефти.

Условную границу перехода режима течения жидкости из автомодельной области в область зависящих от вязкости значений параметров насоса определяют переходное и граничное число Рейнольдса и , вычисляемые по формулам:

 и 
,

где ns - коэффициент быстроходности насоса, равный

.

В этой формуле QНОМ и ННОМ – подача и напор при работе на воде с максимальным КПД, n – частота вращения (об/мин).

Зная число Reп, можно найти предельное значение вязкости, начиная с которой необходимо вести пересчет характеристик насоса:

.

Если величина меньше расчетной вязкости , то характеристики насоса пересчитываются с воды на нефть.

Для вычисления коэффициентов пересчета  напора, подачи и КПД используются следующие формулы:

;

;

,

где - поправочный коэффициент, равный = .

После определения параметров работы насоса на нефти Q, H и можно пересчитать и характеристику Q – N по формуле

где ρ – расчетная  плотность нефти. 

Анализ кавитационных характеристик насосов показывает, что критический кавитационный запас на нефтях меньше, чем на воде.

Допустимый кавитационный запас  центробежного насоса на нефти определяется по формуле 

,

где - паспортное значение допустимого кавитационного запаса для воды;

Кh – коэффициент запаса (Кh= );

 и  - поправки соответственно на температуру и вязкость перекачиваемой нефти.

При этом                                 ;

.

где - напор, соответствующий давлению насыщенных паров нефти PS;

- скорость потока нефти во  входном патрубке насоса;

- коэффициент сопротивления  на входе в насос. 

Скорость потока вычисляется по формле:

,

где   - диаметр входного патрубка.

Коэффициент сопротивления при  < определяется по формуле

,

При >9330 можно принять .

Если в паспорте на насос вместо приводится вакуумметрическая высота всасывания НВАК, то величину допустимого кавитационного запаса на воде можно найти по формуле

.

Все характеристики насоса Q-H, -Q, Q-N и пересчитываются в диапазоне подач 0,8 QНОМ QНОМ 1,2 QНОМ.

2. Исходные  данные.

Исходными данными для  выполнения задания являются характеристики насоса QНОМ, ННОМ, n, Д2, , dВХ, hДОП.В, (приложение 1), а также характеристики перекачиваемой нефти                      = 825 ÷ 887 кг/м3 и РS = 66500 Па.

 

3. Порядок выполнения  работы.

3. 1. Вычислить значения nS, ReП и .

3.2. Принять расчетное значение вязкости перекачиваемой нефти на 50% больше .

3.3. Определить величину ReН и ReГР.

3.4. Вычислить коэффициенты  КН, КQ, К .

3.5. Выбрать 5 значений  подачи, равных 0,8QНОМ, 0,9QНОМ, QНОМ, 1,1QНОМ, 1,2QНОМ, и найти соответствующие значения Н, , N для воды (приложение 2). Результаты занести в таблицу.

 

Параметры

0,8 QНОМ

0,9 QНОМ

QНОМ

1,1 QНОМ

1,2 QНОМ

 

вода

нефть

вода

нефть

вода

нефть

вода

нефть

вода

нефть

Q, м3

                   

Н, м

                   

                   

N, кВт

                   

3.6. Вычислить соответствующие  значения Q, Н, и N для нефти и результаты занести в таблицу.

3.7. Построить характеристики Q – Н, - Q и Q – N для воды и нефти.

3.8. Определить последовательно hS, ht, ВХ, ВХ, h и hдоп.н.

4. Требования  к отчету.

Отчет о выполненной  работе должен содержать:

- название работы;

- исходные данные;

- расчетные формулы; 

- результаты расчетов;

- таблицу; 

- характеристики насосов  для воды и нефти. 

 

Приложение 1

 

Типоразмер  насоса

Исполнения  ротора

Число ступеней

Номинальный режим

Диаметр рабочего колеса D2, мм

Ширина лопатки  рабочего колеса b2, мм

Коэффициент быстроходности ns

Диаметр входного патрубка dвх., мм

Подача Q

Напор Н, м

Допустимый  кавитационный запас Δhдоп.в., м

Частота вращения n,

об/с (об/мин)

м3

м3

НМ 1250-260

1,0

1

1250

0,347

250

20

50(3000)

440

26

73

353

 

0,7

1

900

0,25

265

 

50(3000)

418

26

59

353

НМ 2500-230

1,0

1

2500

0,694

230

32

50(3000)

430

36,2

109

512

 

0,7

1

1800

0,5

225

   

405

38

95

512

 

0,5

1

1250

0,347

225

   

425

26

79

512

НМ 3600-230

1,0

1

3600

1,0

240

40

50(3000)

450

41

127

512

 

0,7

1

2500

0,694

245

   

430

43

104

512

 

0,5

1

1800

0,5

230

   

450

29

93

512

НМ 5000-210

1,0

1

5000

1,389

210

42

50(3000)

450

70

165

610

 

0,7

1

3500

0,972

220

   

470

72

134

610

 

0,5

1

2500

0,694

210

   

430

70

117

610

НМ 7000-210

1,0

1

7000

1,944

210

52

50(3000)

475

61

196

610

 

0,7

1

5000

1,389

205

   

475

49

168

610

 

0,5

1

3500

0,972

210

   

467

52

138

610

НМ10000-210

1,0

1

10000

2,778

210

65

50(3000)

495

66

234

990

 

0,7

1

7000

1,944

200

   

505

57

203

990

 

0,5

1

5000

1,389

210

   

475

58

165

990

НПВ1250-60

1

1

1250

0,347

60

2,2

25(1500)

495

23

105,8

408

НПВ2500-80

1

1

2500

0,694

80

3,2

25(1500)

530

29

120,6

800

НПВ3600-90

1

1

3600

1,0

90

4,8

25(1500)

610

30

132,5

1000

НПВ5000-120

1

1

5000

1,389

120

5,0

25(1500)

640

48

125,8

1000


 

 

 


 

Приложение 2



 


 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 




Информация о работе Пересчет характеристик центробежных насосов с воды на вязкую нефть