Гидравлический расчет всасывающей линии насоса

ЗАДАНИЕ

[pic 1]

На рисунке представлена схема всасывания насоса. Даны геометрические размеры этой схемы, свойства жидкости при t=0. Оценить расход и всасывающую способность насоса, если давление на входе его не должно опускаться ниже Р = 20 кПа. При расчетах трубопроводов учесть местные сопротивления: 2 задвижки, расширение трубы, 2 поворота. Трубы стальные бесшовные новые.

1. Найти расход в трубопроводе, рассчитав предварительно физические свойства нефти при заданной температуре.
2. Как изменится расход в трубопроводе, если температура нефти возрастет до 25 0С?
3. Как изменится по пункту 1 расход в трубопроводе, если в трубах образуются отложения?
4. Как изменится расход в системе, если для пункта 3 уровень нефти в резервуаре z1 упадет в 2 раза?
5. Как изменится расход в системе, если для случая 4 задвижка на входе в насос будет прикрыта в 2 раза?
6. Какое нужно установить давление Р0, чтобы при расходе по пункту 5 задвижку на входе прикрыть в 5 раз?
7. Как изменится на входе в насос давление, если расход по пунктам 1,2,3 увеличить на 30%?

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Для расчета всасывающей линии насоса используют уравнение Бернулли

[pic 2]

 Коэффициенты Кориолиса α1 и α2 зависят от режима движения жидкости. При ламинарном режиме α=2, а при турбулентном α=1.

h1-2 – полная потеря напора на сопротивления при движении жидкости :

        h1-2 = hτ+∑ hм                                               ,

где  hτ – напор, затрачиваемый на преодоление сопротивлений по длине;

        hм – напор, затрачиваемый на преодоление местных сопротивлений

        (местные потери напора).

[pic 3]            [pic 4]

При последовательном соединении участков труб разного диаметра основными исходными уравнениями являются:

для потерь напора

hобщ = h1+ h2+…+ hn   ,

для расходов

Qобщ = Q1= Q2=…= Qn  .

Потери энергии по длине обусловлены силами трения, возникающими при трении между жидкостью и твердыми стенками. Местными сопротивлениями называются сосредоточенные на коротких участках трубопровода потери напора, вызванные местным отрывом вихрей, а также нарушением структуры потока. Эти процессы в значительной степени зависят от формы местных сопротивлений.