Насосный агрегат (НА)

Практическая работа №13

Тема: Насосные установки.

Цель работы: Изучить методику расчета мощности ЭД насосной установки.

По окончании практической работы студент должен:

знать:методику расчета и определение расчетной мощности ЭД главного привода для насосной установки, выбор по каталогу ЭД.

уметь:выполнять расчеты и выбирать ЭД по расчетной мощности ЭД.

Методика расчета:

1)

 

 

 

где Р_др – мощность приводного двигателя расчетная, кВт;

Р_нас – мощность насоса (гидравлическая), кВт;

Р_н – давление на напоре насоса, Па;

Q – производительность насоса, м³/с;

Н – полный напор жидкости, м;

h_в – высота всасывания, м;

h_н – высота нагнетателя, м;

∆Н – потери напора в трубопроводе, м;

ρ – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м³;

q=9,81 м/с² – ускорение свободного падения;

η_н – КПД насоса, отн. ед.;

Для поршневых насосов принимается η_н=0,7…0,9

Для центробежных насосов согласно[Таблице 3.6.1.].

 

Таблица 3.6.1 – Значения η_н для ЦН

ηн(цн) , отн. ед.	0,45…0,6	0,6…0,75
Рн , Паскали (Па)	До 0,4*105	Более 0,4*105

 

1 н/м²= 1,02*10^-5 атм. = 1 Па

η_п – КПД передачи, отн. ед.;

При наличии передачи принимается η_п = 0,9…0,95

 

Таблица 3.6.2 – Плотности перекачиваемой жидкости

Жидкость	Вода пресная	Вода морская	Масло машинное	Керосин нефть, спирт	Бензин	Кислота серная
ρ, кг/м3

 

К_з – коэффициент запаса, отн.ед.;

Принимается в соответствии с [Таблицы 3.6.3].

 

Таблица 3.6.3 – Рекомендуемые К_з для насосов

Рнас , кВт	до 1	от 1 до 5	от 5 до 50	от 50 до 350	более 350
Кз , отн. ед.	1,3	1,2	1,15	1,1	1,05

 

2) Для центробежных насосов справедливы отношения

 

; ; ;

 

3) При регулировании дросселированием справедливо соотношение

 

; ;

 

где η_др – КПД насосной установки при регулировании производительности дросселированием, отн.ед.;

Q _ном, Q_ф – производительность насоса номинальная, фактическая, м³/с;

∆Р_max – максимальная потеря мощности при дросселировании, кВт;

(при Q=0,576*Q_ном);

Р_д.ном. – мощность на валу ЭД в номинальном режиме, кВт.

4) При регулировании производительности изменением скорости вращения:

 

∆Р_max=(0,154…0,162)*Р_д.ном при ,

 

где n₀ - синхронная скорость, об/мин

Потери напора в трубопроводе (∆Н, м) зависят от сечения труб и качества их обработки, кривизны участков магистрали числа клапанов и задвижок.

Насосный агрегат (НА).

Дано – 25 [Таблица 3.6.5]

Тип насоса – ЦН(центробежный)

Насосная станция с n_a=3

Перекачиваемая жидкость – нефть

Q_∑= 0,3 м³/с

h_в= 0,5 м.ст.ж.

h_н= 10 м.ст.ж.

∆H= 0,1*Н м.ст.ж.

Операция – заполнение резервуара (ЗР)

Требуется:

- Изобразить технологическую схему

- Рассчитать и выбрать АД привода НА

 

 

Рис. 3.6.1. Технологическая схема НС

 

Решение.

- Насосная станция (НС), состоящая из трех насосных агрегатов (НА), работающих автономно с одинаковой производительностью на общий напорный коллектор от всасывающего коллектора предназначена для заполнения резервуара. Расход нефти из резервуар через расходный коллектор. Резервуар имеет клапан вентиляции (КВ) на всасе и напоре НА установлены невозвратные клапаны. Один из трех «НА» находится в резерве, а суммарная производительность обеспечивается 2-мя. Упрощенная технологическая схема в соответствии с заданием представлена на (Рисунке 3.6.1).

- Рассчитывается и выбирается приводной АД насосного агрегата.

 

кВт

 

где Р_др – расчетная мощность насосного агрегата, кВт;

Q – производительность НА, м³/с;

Т.к. НС состоит из трех НА (при 1 резервном), то для одного НА Q= Q_∑/2=0,3/2=0,15м³/с;

Н – полный напор перекачиваемой нефти, м.ст.ж.;

 

=0,5+10+0,1*Н;

0,9Н=10,5;

Н=10,5/0,9=11,7м.ст.ж.

 

- плотность перекачиваемой жидкости, кг/м³

Для нефти [Табл. 3.6.2.] применяется ρ=800кг/м³.

q – ускорение свободного падения, м/с²; q=9,81м/с².

Давление на напоре Р_н=Н* ρ*q=11,7*800*9,81=0,92*10⁵ Па;

_Н – КПД центробежного насоса, отн.ед.

Согласно [Табл. 3.5.1.] _Н=F(Р_н)=F(0,92*10⁵Па)=0,75.

Согласно [Табл. 3.6.3] принимается К_з=F(Р_нас)=F(от 5 до 50 кВт)=1,15

Для ЦН передача в данном случае не требуется

По [Табл. Д.14] принимается взрывозащищенный АД длительного режима т.ВА180S2УХЛ2

1ExdllвТ4х

Р_ном=22кВт

n_ном=2910 об/мин

= 88%

cos = 0,89

I_ном=42,7 А

V_ном=380 B

M_ном= 72.2 Н*м

М_п/М_ном= 2

I_п/I_ном= 7

М_макс/М_ном= 2,7

J=0,063 кг*м²

m= 198 кг

Таблица 3.6.5. – вариант индивидуальных заданий.

«Механизм – насосный агрегат(НА)»

 

Вариант	Q∑, м3/с	na, шт.	Жидкость	hв, м	hн, м	∆Н, м	Тип насоса	Операция	Дополнительные сведения
	0,3		Вода пресная			0,1*Н	ЦН	ОР	ЗР – заполнение резервуара; ОР – осушения резервуара; ЦН – центробежный насос; ПН – поршневой насос
	0,4				0,12*Н
	0,3				0,15*Н
	0,4				0,16*Н
	0,5				0,2*Н
	0,1		Вода морская			0,1*Н	ПН	ЗР
	0,2				0,12*Н
	0,3				0,11*Н
	0,4				0,12*Н
	0,5				0,11*Н
	0,4		Бензин			0,1*Н	ЦН	ЗР
	0,5				0,12*Н
	0,3				0,14*Н
	0,6				0,15*Н
	0,5				0,16*Н
	0,7		Масло машинное			0,08*Н	ПН	ОР
	0,6				0,07*Н
	0,4				0,06*Н
	0,2				0,05*Н
	0,3				0,08*Н
	0,5		Нефть			0,15*Н	ЦН	ЗР
	0,6		0,8		0,14*Н
	0,4		0,7		0,12*Н
	0,2		0,6		0,11*Н
	0,3		0,5		0,1*Н