ЗАДАНИЕ (Вариант № 3) Рассмотреть возможные варианты регулирования режима работы центробежного насоса (дросселирование

Как заказчик описал требования к работе:

Рассмотреть возможные варианты регулирования режима работы центробежного насоса (дросселирование, байпасирование, изменение частоты вращения и изменение диаметра рабочего колеса), если режим работы трубопровода соответствует параметрам точки Р на характеристике трубопровода Нпотр. Ответ предоставля ется в виде отдельного файла, включающего расчеты и совмещенную характеристику насоса и трубопровода с необходимыми для выполнения задания графическими построениями

подробнее

Фрагмент выполненной работы:

ЗАДАНИЕ (Вариант № 3) Рассмотреть возможные варианты регулирования режима работы центробежного насоса (дросселирование, байпасирование, изменение частоты вращения и изменение диаметра рабочего колеса), если режим работы трубопровода соответствует параметрам точки на характеристике трубопровода (см. рис. 1). Рисунок 1 – Совмещенная характеристика насоса НМ 2500-230 с ротором 0,7·Qном () и трубопровода с рабочей точкой Решение: С рисунка 1 находим параметры рабочей точки Р: , . Сначала проведем математическое моделирование напорной характеристики насоса, которая описывается формулой (1) где – напор, который развивает насос при расходе ; – коэффициенты математической модели напорной характеристики насоса, которые рассчитаем по формулам (2) (3) – напор, который развивает насос соответственно при объемных расходах и . С характеристики насоса НМ 2500-230 с ротором 0,7·Qном снимаем две точки: По формулам (2) и (3) находим коэффициенты математической модели согласно выражению (1) Тогда напор, который создает насос НМ 2500-230 с ротором 0,7·Qном в диапазоне расхода можно найти по формуле (4) Математическое моделирование энергетической характеристики насоса (то есть его КПД) будем проводить по формуле (5) где – коэффициенты математической модели энергетической характеристики насоса, которые рассчитаем по формулам (6) (7) (8) – КПД насоса соответственно при объемных расходах , и . С характеристики насоса НМ 2500-230 с ротором 0,7·Qном снимаем три точки: По формулам (6)- (8) находим коэффициенты математической модели согласно выражению (5) Тогда КПД насоса НМ 2500-230 с ротором 0,7·Qном в диапазоне расхода можно найти по формуле (9) Далее рассмотрим возможные варианты регулирования режима работы центробежного насоса для обеспечения расхода и потребного напора, которые соответствуют рабочей точке Р при перекачивании нефти (принимаем ). 1. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Метод дросселирования потока нефти в нагнетательной линии насоса. Необходимую величину напора, который дросселируется в регулирующих заслонках в нагнетательной линии насоса, находим по формуле (10) где – напор насоса при производительности , находим по формуле (4), – потребный напор (потери напора в трубопроводе) при производительности , По формуле (9) рассчитываем КПД насоса при производительности Определяем энергоемкость метода регулирования дросселированием потока нефти по формуле (11) где – ускорение силы тяжести, ; – КПД электродвигателя насоса, принимаем , 2. Метод байпасирования потока нефти (перепуск части нефти из нагнетательной линии насоса во всасывающею). Величину расхода нефти, проходящего через насос при регулировании методом байпасирования, находим из уравнения баланса напоров (12) или (13) Величину расхода нефти, циркулирующего по байпасной линии, находим по формуле (14) Находим КПД насоса при подаче по формуле (9) Определяем энергоемкость метода регулирования байпасированием потока нефти через насос по формуле (15) 3. Метод изменения частоты вращения ротора насоса. При изменении частоты вращения ротора насоса параметры его работы изменяются согласно частному случаю общих уравнений подобия центробежных машин (16) где – параметры работы насоса (расход и соответствующий ему напор) при частоте вращения ротора ; – параметры работы насоса (расход и соответствующий ему напор) при частоте вращения ротора . Решая совместно уравнения (1) записанные для частоты вращения ротора и с уравнениями (16), получаем формулу расчета частоты вращения ротора насоса для обеспечения его работы в заданной точке Р (17) где – номинальная частота вращения вала насоса НМ 2500-230 с ротором 0,7·Qном, , Согласно [1] КПД насоса при частоте вращения ротора находим по формуле “Sulzer” (18) Определяем энергоемкость метода регулирования изменением частоты вращения ротора насоса по формуле (19) 4. Метод изменения (обтачивания) диаметра рабочего колеса. При изменении диаметра рабочего колеса насоса от до справедливы формулы теории подобия (20) где – необходимая степень обтачивания рабочего колеса центробежного насоса. По аналогии с предыдущим методом можем записать (21) То есть рабочее колесо насоса нужно обточить на величину (22) Диаметр рабочего колеса насоса НМ 2500-230 с ротором 0,7·Qном после обтачивания находим по формуле (23) где – диаметр рабочего колеса основного насоса до обтачивания, согласно характеристике насоса (см. рис...Посмотреть предложения по расчету стоимости