Сделай Сам Свою Работу на 5

Регулирование изменением напорной характеристики насоса





Подбор ЦБН и определение режима работы

Рис. 1 – Трубопроводная схема

Определение величины потребного напора для заданной подачи.

Зададимся скоростью в нагнетательной линии

В соответствии с ГОСТ примем Dнаг=1220 мм, δ= 10 мм; Dвс=1420 мм, δ= 10 мм.

Зона гладкого трения

Зона гладкого трения

Составим уравнения Бернулли для сечений 1-1 и 2-2:

И для сечений 3-3 и 4-4:

Тогда потребный напор равен:

Расчет и графическое построение кривой потребного напора

Зададимся несколькими значениями расхода Q и определим величины потребного напора в соответствии с уравнением:


 

Результаты расчета приведены в таблице 1.

Q, м3 vвс, м/с Re λ vнаг, м/с Re λ
0,09 394,7 0,16213 0,123 460,5 0,13897 4,4 64,6
0,18 789,5 0,08107 0,246 921,1 0,06948 8,9
0,271 1184,2 0,05404 0,368 1381,6 0,04632 13,3 73,5
0,361 0,04053 0,491 1842,1 0,03474 17,8
0,451 1973,7 0,03243 0,614 2302,7 0,02779 22,2 82,4
0,541 2368,4 - - - - - - -
0,632 2763,2 - - - - - - -
0,722 3157,9 0,04221 0,1 0,982 3684,3 0,04061 83,2 143,4
0,812 3552,7 0,04098 0,1 1,105 4144,8 0,03943 102,3 162,5
0,902 3947,4 0,03992 0,1 1,228 4605,3 0,03841 183,2
0,992 4342,2 0,03898 0,1 1,351 5065,8 0,0375 145,3 205,6
1,083 4736,9 0,03814 0,2 1,474 5526,4 0,0367 169,2 229,5
1,173 5131,6 0,03738 0,2 1,597 5986,9 0,03597 194,6
1,263 5526,4 0,0367 0,2 1,719 6447,4 0,03531 221,6 281,9
1,353 5921,1 0,03607 0,3 1,842 0,03471 310,4
1,444 6315,9 0,03549 0,3 1,965 7368,5 0,03415 279,9 340,3
1,534 6710,6 0,03496 0,3 2,088 0,03364 311,2 371,7
1,624 7105,3 0,03446 0,4 2,211 8289,6 0,03316 404,5
1,714 7500,1 0,034 0,4 2,333 8750,1 0,03271 378,1 438,7
1,805 7894,8 0,03357 0,5 2,456 9210,6 0,0323 413,6 474,2
1,895 8289,6 0,03316 0,5 2,579 9671,2 0,03191 450,5 511,1
1,985 8684,3 0,03278 0,6 2,702 10131,7 0,03154 488,7 549,4
2,075 0,03241 0,6 2,825 10592,2 0,03119 528,2
2,165 9473,8 0,03207 0,7 2,947 11052,8 0,03086 569,1 629,9

Таблица 1 – результаты расчеты при заданных подачах



По полученным результатам строим кривую потребного напора

Подбор основных ЦБН

Возьмем НМ 10000-210 с диаметром колеса 530 мм.



Описание и паспортная характеристика ЦБН. Аналитический расчет паспортной характеристики.

Дополнительный кавитационный запас 65 м.

Q, м3 H, м η, %
8000,0 309,8 85,96
8297,9 304,6 86,65
8816,6 295,2 87,53
9231,4 287,3 87,94
9853,8 274,7 88,06
10372,4 263,6 87,71

Таблица 2 – Результаты расчеты характеристик насоса НМ 10000-210 при заданных подачах воды

Пересчет паспортной характеристики ЦБН с воды на перекачиваемую жидкость (нефть).

;

Q, м3 H, м η, %
7712,767 302,3 73,93
297,3 74,52
288,1 75,27
280,3 75,62
268,1 75,73
257,2 75,43

Таблица 3 – Результаты расчеты характеристик насоса НМ 10000-210 при заданных подачах нефти

Подбор подпорного насоса и его пересчет

Возьмем 2 насоса НПВ 5000 – 120 с диаметром колеса 613 мм.

Дополнительный кавитационный запас 5 м.

Q, м3 H, м η, %
4000,0 131,1 84,35
4341,4 130,8 85,59
4612,7 130,6 85,93
4829,8 130,4 85,81
5155,4 130,1 84,95
5426,7 129,8 83,61

Таблица 4 - Результаты расчеты характеристик насоса НПВ 5000-120 при заданных подачах воды

Пересчет характеристики насоса.

 

;

Q, м3 H, м η, %
3685,5 124,1 68,32
4000,0 123,9 69,32
4250,0 123,7 69,61
4450,0 123,5 69,51
4750,0 123,2 68,81
5000,0 122,9 67,73

Таблица 5 - Результаты расчеты характеристик насоса НПВ 5000-120 при заданных подачах нефти

Q, м3

Построение совмещенной характеристики насосов и трубопровода. Определение рабочей точки (режима работы)

Так как подпорные насосы соединены параллельно, то складываем графики напорных характеристик подпорных насосов по расходу.



К полученной характеристике добавив по напору напорную характеристику магистрального насоса, получаем напорную характеристику всех насосов.

Находим точку пересечения кривой потребного напора и напорной характеристики насосов. Это рабочая точка.

Рабочая точка:


Регулирование режима работы

Так как полученная рабочая точка неудовлетворяет проектной подаче, попробуем изменить её. Существует два пути: 1) изменение кривой потребного напора; 2)изменение напорной характеристики насосов.

Регулирование изменением кривой потребного напора

Изменение кривой потребного напора возможно путем дросселирования или байпасирования.

Дросселирование

Дросселирование заключается в ведении дополнительного сопротивления в нагнетательный трубопровод. Обычно это выполняется путем прикрытия задвижки на нагнетательной линии.

A – рабочая точка до дросселирования;

F – рабочая точка при дросселировании;

HF – это напор, развиваемый насосами при дросселировании;

HB – это напор, который идет на перемещение жидкости;

hдр= HF- HB – это потери напора на дросселе.

Из графика 1 видно, что нужно дросселировать 6 м, тогда

Так как потери от дросселирования не превышают 2%, то этот метод допускается для регулирования режима.

 

Байпасирование

Байпасирование заключается в перепуске части жидкости с нагнетательной на всасывающую линию насоса.

QA – подача насоса без байпаса

ΔQ=QC-QB – количество жидкости, которое циркулирует в байпасе

Из графика 1 видно, что в байпасе должен циркулировать поток с расходом

279 м3/ч.

Байпасирование является экономически невыгодным методом и не применяется при магистральном транспорте нефти.

Регулирование изменением напорной характеристики насоса

Действительный напор превышает проектный на 6 м. Имеется в наличии только один магистральный насос. Так как изменяться может только режим работы магистрального насоса, то его напор должен уменьшится на 6 м при той же подаче 8900 м3/ч. Используем уравнение параболы подобия.

МН 10000-210 при подаче 8900 м3/ч выдает 280 м напора.

Значит нужная нам точка (8900;274). Проведем через неё параболу:

Посчитаем несколько значений, чтобы построить параболу

Q H
280,191895
286,4529731
292,7832344

Табл. 6 – точки, принадлежащее параболе при a=5,02·10-6 ч25

Из графика 2:

Построив ещё несколько парабол подобия и используя отношение H2/H1, построим напорную характеристику насоса при подобном режиме работы.

Далее посчитаем нужные значения используя формулу подобия:

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.