Расчет и регулирование режимов работы центробежного насоса

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

 высшего образования

"Уфимский государственный нефтяной технический университет"

Кафедра "Гидрогазодинамика трубопроводных систем и гидромашины"

Курсовая работа

на тему «Расчет и регулирование режимов работы                                                               центробежного насоса»

 по дисциплине «Насосы и компрессоры»

Выполнил: студент группы БМТ-15-02         А.А. Семенов

Проверил: к.т.н., доцент         Л.Р. Байкова

Уфа 2017

1 Подбор ЦБН и определение режима работы

1.1 Определение величины потребного напора для заданной подачи

Для определения потребного напора составим схему перекачки (рис. 1).

[pic 1]

Рисунок 1 – Трубопроводная схема

Составим уравнения Бернулли для всасывающего и нагнетательного трубопроводов:

  [pic 2]

                                                                                          [pic 3]

где P1, P2, P3 и P4 - абсолютные давления на выходе из резервуара, на входе в насос, на выходе из насоса, на входе в резервуар соответственно, Па;

zвс, zн – геодезические высоты всасывания и нагнетания соответственно, м;

υ2, υ3 – скорость потока на всасывающей и нагнетающей части трубопровода соответственно, м/с;

ρ – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3;

g – ускорение свободного падения, равное 9,81, м/с2;

α – коэффициент Кориолиса;

[pic 4], [pic 5] – суммарные потери напора на всасывающей и нагнетательной линии соответственно, м.

По определению напор насоса представляет собой разность удельных энергий на нагнетательной и всасывающей линиях. Из уравнения баланса напоров напор насоса равен потребному напору в трубопроводе Нн=Нпотр.

Тогда потребный напор равен:

[pic 6]

                                                                  [pic 7]

По энергетическому балансу [pic 8]

                                                                         [pic 9]

Таким образом, задача сводится к определению потерь напора во всасывающих и нагнетательных линиях.

Рассчитаем потери напора во всасывающей линии.

Зададимся средней скоростью движения жидкости во всасывающем трубопроводе: [pic 10]

Для этой скорости определим ориентировочное значение внутреннего диаметра всасывающей линии:

                                                                                         [pic 11]

Выбираем ближайшее значение наружного диаметра и толщину труб по ГОСТ: Тогда,[pic 12]

                     [pic 13]

Уточняем фактическую скорость движения жидкости во всасывающем трубопроводе:

                                                                                [pic 14]

Принимаем трубы стальные бесшовные бывшие в употреблении с коэффициентом шероховатости .[pic 15]

Определяем число Рейнольдса:

                                                                                        [pic 16]

Определяем первое и второе граничные числа Рейнольдса:

          [pic 17]

                            [pic 18]

Так как 2320, режим движения турбулентный, зона гладкого трения, и коэффициент гидравлического сопротивления λ определяем по формуле Блазиуса:[pic 19]

                                                                                            [pic 20]

Находим потери напора на трение по длине всасывающей линии по формуле Дарси-Вейсбаха: