Расчет и регулирование режимов работы центробежного насоса

Министерство науки и образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра «Гидрогазодинамики трубопроводных систем и гидромашин»

Курсовая работа

«Расчет и регулирование режимов работы центробежного насоса»

по дисциплине «Насосы и компрессоры»

Выполнила: студентка гр. БМТ-15-04           ________________ Л.М. Саитова

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

Уфа 2017

СОДЕРЖАНИЕ

1 Подбор ЦБН и определение режима работы ……………………………………....3

1.1 Определение величины потребного напора для заданной подачи ……….....3

1.1.1 Гидравлический расчет всасывающей линии …………………………..4

1.1.2 Гидравлический расчет нагнетательной линии ………………………...5

1.2 Расчёт и графическое построение кривой потребного напора ……………...6

1.3 Подбор основных ЦБН ………………………………………………………...7

1.4 Описание и паспортная характеристика ЦБН. Аналитический

расчёт паспортной характеристики ……………………………………………....8

1.5 Пересчет паспортной характеристики ЦБН с воды на нефть по ме-

тодике Аитовой-Колпакова (нефть) ……………………………………………..14

1.5.1 Рассчет коэффициента быстроходности насоса……………………….14

        1.5.2 Пересчет КПД…………………………………………………………....14

        1.5.3 Пересчет мощности насоса……………………………………………..15

1.6 Расчет всасывающей способности ЦБН. Подбор НПВ …………………….16

        1.6.1. Аналитический расчет паспортной характеристики…………..16

1.7 Построение совмещенной характеристики насосов и

трубопровода. Определение рабочей точки (режима работы) ………………...21

2 Регулирование режимов работы ………………………………………………….22

2.1 Регулирование изменением кривой потребного напора …………………...22

2.1.1 Дросселирование ………………………………………………………..22

2.1.2 Байпасирование …………………………………………………………22

2.2 Регулирование изменением напорной характеристики насоса ……………23

2.2.1 Обточка рабочего колеса по наружному диаметру …………………..23

2.2.2 Изменение частоты вращения вала ……………………………………25

ВЫВОДЫ ………………………………………………………………………….....29

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ …………………………..........30

1. Подбор ЦБН и определение режима работы

[pic 1]

        Рисунок 1.1 – Схема насосной установки

1.1 Определение величины потребного напора для заданной подачи

Для определения потребного напора составим уравнения Бернулли для заданной схемы насосной установки.

Уравнение Бернулли для всасывающего трубопровода (сечения 1–1 и 2–2):

[pic 2]

Уравнение Бернулли для нагнетательного трубопровода (сечения 3–3 и 4–4):

[pic 3]

По определению напор насоса – разность удельных энергий жидкости при ее движении на выходе и на входе:

[pic 4]

P2 и P3 находим из уравнений Бернулли. Тогда напор насоса:

[pic 5]

Потребный напор:

[pic 6]

Таким образом, задача определения потребного напора сводится к нахождению потерь.

1.1.1 Гидравлический расчет всасывающей линии

Потери во всасывающей линии:

[pic 7]

Для определения диаметра трубы зададимся скоростью перекачки во всасывающем трубопроводе. Исходя из среднего значения движения жидкости в трубопроводе, принимаем vвс = 2,5 м/с.

Тогда из уравнения неразрывности:

[pic 8] v·S = const

[pic 9] 

По ГОСТ принимаем: dнар = 810 мм, δ = 8 мм. [2, с. 4]

Тогда  dвнутр = dнар – 2⋅δ = 810 – 2⋅8 = 794 мм.