 |
Расчетная схема насосной установки
|
|
|
|
Содержание
Введение
Исходные данные
Расчетная схема насосной установки
Расчет потребного напора насоса
Расчет и построение "рабочей точки"
Описание конструкции и принципа действия насоса
Выводы
Список использованной литературы
Введение
Целью данной работы является подбор оптимального варианта насоса для подачи орошения колонны К-1 из емкости Е-1 по заданной схеме.
Для выбора насоса необходимо произвести следующие расчеты:
Определить теплофизические параметры перекачиваемой жидкости;
Определить потребный напор насоса;
Определить марку насоса пользуясь общим графиком полей Q-Н насосов;
Рассчитать и построить "рабочую точку" насоса.
В химической промышленности важное значение имеет транспортирование жидких или газообразных продуктов по трубопроводам как внутри предприятия между отдельными аппаратами и установками, так и вне его.
Движение жидкостей по трубопроводам и через аппараты связано с затратами энергии. В некоторых случаях, например при движении с более высокого уровня на более низкий, жидкость перемещается самотеком, т.е. без затрат внешней энергии, вследствие преобразования части собственной потенциальной энергии в кинетическую. При перемещении жидкости по горизонтальным трубопроводам и с низшего уровня на высший применяют насосы. Кроме того, в промышленности используют устройства для транспортирования жидкостей с помощью пара, воды и сжатого газа (воздуха) - струйные насосы, газлифты и монтежю.
Насос представляет собой энергетическую машину, в которой механическая энергия привода преобразуется в гидравлическую энергию жидкости. Чаще всего насосы используют для подъема и перемещения жидкости.
|
|
|
Насосы, в которых преобразование энергии основано на силовом взаимодействии лопастной системы и перекачиваемой жидкости, называются лопастными. В зависимости от характера силового взаимодействия и направления потока лопастные насосы разделяют на центробежные и осевые. В центробежных насосах поток жидкости имеет в области лопастного колеса радиальное направление и перемещается главным образом в поле действия центробежных сил. В осевых насосах поток жидкости параллелен оси вращения и перемещается в поле действия гидродинамических сил, возникающих при взаимодействии потока и решетки лопастного колеса. Как центробежный, так и осевой насосы состоят из корпуса и вращающегося в нем лопастного колеса. При вращении колеса в потоке жидкости возникает разность давлений по обе стороны каждой лопасти и, следовательно, силовое взаимодействие потока с лопастным колесом. Приращение энергии потока жидкости в лопастном колесе зависит от скорости потока, частоты вращения колеса, его размеров и формы лопасти.
Приращение гидравлической энергии жидкости происходит во вращающемся рабочем колесе. В отводящих каналах корпуса кинетическая энергия жидкости преобразуется в энергию давления.
Запас энергии, полученный жидкостью в насосе, расходуется на преодоление сопротивлений и противодавления в системе. Комплекс - насос, приводной двигатель и коммуникация, представляет собой насосную установку.
Область применения лопастных насосов обширна: для бытового и промышленного водоснабжения, в циркуляционных, питательных, сетевых и других установках электростанций, в мелиорации, теплофикации, в водоотливах, в бумажной, горнодобывающей, металлургической, химической промышленности и т.д. Для каждой области применения с учетом перспективы ее развития проектно-конструкторские организации определяют поле насосов и рассчитывают номинальное число типоразмеров насосного оборудования. Согласованное и утвержденное поле насосов является нормативным документом для конструирования и изготовления насосов. Поля насосов помещены в каталогах, выпускаемых ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШем. Совместно с областью применения они дают возможность учесть при конструировании все специфические требования, предъявляемые к данной группе насосов, разработать типаж конструкций и предусмотреть проведение в широком масштабе научно-технических исследований в различных направлениях, определяемых разработкой насосного оборудования новых типов.
|
|
|
Основными параметрами, характеризующими работу насоса, являются напор, подача, мощность, к. п. д., частота вращения, вакуумметрическая высота всасывания. Объемная подачаQ представляет собой объем жидкости, подаваемой насосом в единицу времени.
Массовая подачаQM равна массе жидкости, подаваемой в единицу времени.
Полезной удельной работойназывается приращение гидравлической энергии, получаемое единицей массы жидкости, проходящей через насос, т.е. разность удельных энергий жидкости между выходным и входным патрубками насоса, и выражается в метрах столба перекачиваемой жидкости.
Полезной мощностью ( квт) насоса является приращение энергии, получаемой жидкостью, проходящей через насос в единицу времени.
Отношение полезной мощности к мощности насосного агрегата зазывается коэффициентом полезного действиянасоса.
Обычно к. п. д. выражается в процентах и характеризует суммарные потери энергии в насосе. Отдельные виды потерь характеризуются гидравлическимк. п. д. - отношением полезной мощности насоса к сумме полезной мощности и мощности, затраченной на преодоление гидравлических сопротивлений; объемным к. п. д. - отношением полезной мощности насоса к сумме полезной мощности и мощности, теряемой с утечками; механическим к. п. д. выражающим долю механических потерь в насосе. Геометрическая высота всасывания, которая представляет собой разность высот центра тяжести входного сечения насоса и уровня жидкости в емкости.
Исходные данные
1. Наименование перекачиваемой жидкости: керосин
|
|
|
. Расход перекачиваемой жидкости: 115 м3/ч
. Давление избыточное в емкости: 0,23 МПа
. Давление избыточное в колонне: 0,7 МПа
. Температура перекачиваемой жидкости: 40оС
6. Геометрические размеры линейных участков
| Обозначение | Z | Z1 | Z2 | Z3 | L | L1 | L2 | L3 | L4 | L5 |
| Размер, м | 0.5 | 1 | 24 | 4 | 10 | 4 | 8 | 8 | 20 | 4 |
Расчетная схема насосной установки
Определение физических параметров жидкости
Определим физические параметры керосина при 40 оС (313К)
. Плотность керосина при рабочей температуре определяем по справочнику [3].
r 40 = 808 кг/м3
2. Определяем вязкость керосина при 40 оС (313К):
v = 0,018*10-4 м2/с
|
|
|
