2 Проверка всасывающей способности
Составим уравнение Бернулли для сечений 1-1 и 2-2
Кавитационный запас
Δhдоп=18 м.
Так как Δhдоп>Δh, то требуется подобрать подпорный насос
НПВ 1250-60 Δhдоп=2,2м
Δhдоп<Δh, следовательно работа насоса без возникновения кавитации обеспечивается.
3 Характеристика насоса, его устройство и особенности его работы
3.1 Насос магистральный
Рисунок 3.1 – Характеристика насоса НМ 1250-260
Насос
типа НМ марки НМ 2500-230 с диаметром рабочего
колеса 430 мм и частотой n=3000
с-1.
Насосы типа НМ — центробежные горизонтальные одноступенчатые с рабочим колесом двустороннего входа и двухзавитковым спиральным отводом. Входной и выходной патрубки расположены в нижней части корпуса и направлены в противоположные стороны, что обеспечивает удобный доступ к ротору без отсоединения патрубков от технологических трубопроводов.
Рисунок 3.2 ― Продольный разрез одноступенчатого насоса типа «НМ» с рабочим колесом двустороннего входа жидкости.
Горизонтальный разъем корпуса между нижней 1 и верхней 4 его частями уплотнен прокладкой. Ротор насоса состоит из вала 3, рабочего колеса 7, защитных втулок 5 и 6.
Двусторонний подвод жидкости к рабочему колесу и двухзавитковый спиральный отвод обеспечивает уравновешивание гидравлических осевых и радиальных сил, действующих на ротор.
Опорами ротора служат подшипники скольжения 8 с жидкой принудительной смазкой (под давлением) от маслоустановки агрегатов. Остаточное осевое усилие ротора воспринимают два упорных подшипника 9. Рабочее колесо литое, одностороннего входа. Направляющий аппарат – литой.
Для
обеспечения бескавитационной работы
насоса устанавливается литое предвключенное
колесо.
Осевое усилие ротора уравновешено разгрузочным диском. Концевые уплотнения ротора – механические торцевые. Опоры ротора – подшипники скольжения с кольцевой смазкой и водяным охлаждением.
Крышки всасывания и напорная стягиваются стяжными шпильками, образуя вместе с секциями корпус насоса.
Насос и электродвигатель, соединенные муфтой, устанавливают на отдельных фундаментных рамах.
Направление вращения вала – по часовой стрелке, если смотреть со стороны электродвигателя. Насосы изготавливают по ТУ 26-06-1407-84.
3.2Подпорный насос
Перед основным насосом чаще всего на производстве ставят подпорный насос. Его назначение – создавать необходимое давление на входе в основной насос. Чтоб обеспечить ему нормальные условия всасывания.
Допускаемый кавитационный запас ∆ получают на основе снятия кавитационных характеристик и приводят в паспортах или каталогах. Пределы изменения ∆ для основных насосов от 18 до 80 м, для подпорных насосов от 2- х до 6 м. Такой малый кавитационный запас насосов позволяет им осуществлять нормальное всасывание из резервуарных парков НПС. На входе эти насосы дают давления, больше допускаемого давления основных насосов. Обороты подпорных насосов 1000 или 1500 об/мин.
В целях уменьшения
капитальных затрат на строительство
зданий подпорных насосных станций
(цехов) в
последнее время устанавливают вертикальные
подпорные насосы (рис. 3.3) в открытом
исполнении.
Конструктивно этот насос, расположенный в нижний части стакана 1, сходен с насосом НМП. Он также имеет рабочее колесо 16, предвключенные колеса 15, 17, вал 13, спиральный корпус. Нагнетательные патрубки 3, подводы 14, 18.
Рисунок 3.3– Подпорный вертикальный насос типа НПВ
1 – стакан; 2 – спиральный корпус; 3 – нагнетательные патрубки; 4, 7 – напорные патрубки; 5, 20 – крестовины; 6,19 – подшипники скольжения; 8 – напорная крышка; 9 – втулка; 10 – радиально – упорный подшипник; 11 – электродвигатель; 12 – торцевое уплотнение; 13 – вал; 14, 18 – подводы; 15, 17 – предвключенные колеса; 16 – рабочее колесо.
На верхний фланец
фонаря 11 устанавливается электродвигатель,
соединяемый с помощью муфты с валом
насос
а.
Нефть входит в стакан по всасывающему
патрубку 21, выходит по напорным патрубкам
4,7. Весь вал вращается на подшипниках
скольжения 6, 19, опираясь на крестовины
20, 5. Напорные патрубки конструктивно
переходят в напорную крышку 8.
Подшипник 10 радиально- упорный. Он воспринимает нагрузку от вала двигателя. В месте выхода вала 13 из напорной крышки устанавливается
торцевые уплотнения 12. Стакан 1 герметичный, он эксплуатируется под абсолютным давлением (0,05…0,1) МПа. Он опускается в колодец глубиной 3- 4 м. Это позволяет увеличить подпор на выходе в НПВ.
Рисунок 3.4 – Характеристика подпорного насоса НПВ 1250-60
Марка насоса
читается так: "НПВ 1250-60" - насос
магистральный подпорный вертикальный
на оптимальную подачу 1250 м3/ч и напор Но
= 60 м. Насосы НПВ изготовляют на подачи
от 150 до 5000 м3/ч и напором от 60 до 120 м.
Эти насосы допускают как последовательную,
так и параллельную схему (чаще параллельно).
Кавитационный запас насосов НПВ в
пределах 2…5 м.
4 ПЕРЕСЧЕТ
ХАРАКТЕРИ
СТИКИ
С ВОДЫ НА ПЕРЕКАЧИВАЕМЫЙ ПРОДУКТ
4.1 Пересчет характеристики НМ 1250-260
Таблица 4.1 - Характеристики насоса НМ 1250-260 при работе на воде
-
Q, м3/ч
Н, м
N, кВт
КПД, %
0
251
360
0
200
250
370
37
400
250
400
55
600
243
480
69
800
233
560
75
1000
220
640
78
1100
213
680
79
1200
200
760
80
1300
187
800
80
4.1.1Определяем коэффициент быстроходности насоса
Где i=2 – число входов в рабочее колесо, j=1 – число ступеней насоса.
Определим переходное число Рейнольдса
Определяем число Рейнольдса
,
где D2 – внешний диаметр рабочего колеса, D2=395 мм.
Так как Reн > Reпер, то режим перекачки – автомодельный, пересчета подачи Q и напора H не требуется.
4.1.2 Пересчет КПД и мощности.
Выбираем
коэффи
циенты,
которые учитывают гидравлические и
дисковые потери α и А.
α = 0,03 (при Reн=210845)
А = 1700 (при ns=70,46)
Пересчет КПД осуществляется по формуле:
При расходе Q=200 м3/ч:
Значения КПД для остальных значений подач приведены в таблице 4.2
Пересчет мощности:
При автомодельном режиме Qн=Qв, Hн =Нв
Nн = Nв·( ρн/ρв)·ηв/ ηн
При расходе Q=200 м3/ч:
Nн = 370·(856/1000)·37/36 = 326 кВт.
Значения мощностей для остальных значений подач приведены в таблице 4.2
Таблица 4.2 - Характеристики насоса НМ 1250-260 при работе на перекачиваемом продукте
-
Q, м3/ч
Н, м
N, кВт
КПД, %
0
251
308
0
200
250
326
36
400
250
355
53
600
243
436
65
800
233
506
71
1000
220
563
73
1100
213
621
74
1200
200
694
75
1300
187
730
75