Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Пример 11.
Определить возможность использования первого по ходу (подпорного) насоса для схемы перекачивающей станции, приведенной на рис. 4. Перекачивается нефть, имеющая плотность ρ н=860 кг/м3 и кинематическую вязкость ν =25· 10-6 м2/с, с расходом Q= 1100 м3/ч насосами НПВ 1250-60. Принять, что наиболее удаленный резервуар находится на расстоянии L c=870 м от подпорного насоса, а остальные величины: z р=5 м, z пн= –1, 5 м, k э=0, 2 мм. Нефть с температурой начала кипения Т кип=315К перекачивается при температуре Т= 293К. Решение. Как известно, для нормальной работы насоса необходимо, чтобы минимальное давление р вх на входе в него превышало давление р п, при котором происходит парообразование нефти, на величину, соответствующую разности допустимого кавитационного запаса Δ h доп и скоростного напора её на входе в насос согласно формуле (2.19). Поэтому следует проверить обладает ли установленный подпорный насос необходимой всасывающей способностью в условиях преодоления потоком нефти местных сопротивлений трубопроводной сети станции. Согласно [1] величина давления на входе насоса связана с потерями напора в элементах сети соотношением (2.26) где z р=5 м и z пн=–1, 5 м – геодезические высоты соответственно днища резервуара и оси входного патрубка насоса; Н взл=0, 3 м – высота взлива (уровень) нефти в резервуаре; v вх– скорость нефти на входе в насос; D 1=0, 8 м – диаметр входного отверстия насоса; Σ h т – потери от действия сил трения в трубопроводе; Σ h мс – потери от действия местных сопротивлений в трубопроводе.
Для определения скорости нефти на входе в насос воспользуемся правилом неразрывности потока, в соответствии с которым м/с, где м/с – скорость нефти в трубопроводе. Потери, обусловленные гидравлическим уклоном i, определяются коэффициентом гидравлического сопротивления λ, зависящим от числа Рейнольдса , где число Рейнольдса для трубопровода согласно (2.15) и для входа в насос . Величина гидравлического уклона согласно (2.25) ‰, а потери напора – Σ h т= iL c=5, 5· 10-3· 870=4, 79 м. Согласно технологической схеме (см. рис. 4) на пути нефти от резервуара до насоса местные сопротивления возникают в следующих элементах сети: – на выходе нефти из резервуара; – в однолинзовом компенсаторе; – в шести задвижках; – в тройнике на слияние; – в четырёх тройниках с поворотом; – в двух отводах на 900; – в двух фильтрах; – на входе в вертикальный насос. Согласно [1] величины местных сопротивлений являются функцией числа Рейнольдса и вычисляются через коэффициенты ξ: – для выхода из резервуара ξ рез=0, 92; – для однолинзового компенсатора ξ комп1=0, 153+5964/ Re =0.153+5964/30515=0, 348; – для полностью открытой задвижки ξ задв=0, 15; – для тройника: – с поворотом ξ тр пов=1, 3; – на проход ξ тр пр=1, 1; – на слияние ξ тр пр=3;
– для отвода на 900 ξ 90=0, 35+3, 58· 10-3 exp [3, 56· 10-5(150000- Re)= =0, 35+3, 58· 10-3 exp [3, 56· 10-5(150000-30515)=0, 602; – для фильтра: – светлых нефтепродуктов ξ тр пр=1, 7; – тёмных нефтепродуктов ξ тр пр=2, 2; – на входе в вертикальный насос двустороннего всасывания при Re ≤ 32000; ξ вх= 5 при Re > 32000; – для диффузоров 0, 148 Re/ (Re – 4660) при d 2/ d 1=1, 1; ξ диф= 0, 132 Re/ (Re – 16520) при d 2/ d 1=1, 2; 0, 147 Re/ (Re – 16700) при d 2/ d 1=1, 4; – для конфузоров ориентировочно можно принять ξ конф= 0, 5ξ диф. Для рассчитываемого варианта ; ξ диф=0, 147 Re/ (Re-16700)=0, 147· 30515/(30515 – 16700)=0, 325 и ξ конф= 0, 5ξ диф=0, 5· 0, 325=0, 163. Таким образом, сумма величин местных сопротивлений Σ ξ =0, 92+0, 348+6· 0, 15+3+4· 1, 3+2· 0, 602+2· 2, 2+0, 163+13, 3=29, 4, а суммарные потери от местных сопротивлений м. Величина давления на входе в насос по условию парообразования согласно (2.19) м, (2.27) где в соответствии с (2.20) Па, а соответствующий ему напор м. Допустимый кавитационный запас согласно (2.21) и (2.22) Δ h доп н= Δ h доп в– kh (Δ ht –Δ h ν )= 2, 2 – 1, 1· (1 – 0, 019)=1, 21 м, где Δ h доп в =2, 2 м – допустимый кавитационный запас по воде (см. табл. 5 Приложения); =0, 471· 5, 450, 45=1 м; м, где ξ =1, т.к. согласно (2.15) . Так как величина входного давления, рассчитанного по формуле (2.26) превышает величину давления по парообразованию (2.27), всасывающая способность подпорного насоса обеспечивается.
|