2 Проверка всасывающей способности

Составим уравнение Бернулли для сечений 1-1 и 2-2

Кавитационный запас

Δh_доп=32 м.

Так как Δh_доп>Δh, то требуется подобрать подпорный насос

НПВ 5000-120 Δh_доп=3,2м

Так как Δh_доп<Δh, значит всасывание насосом и безкавитационная работа обеспечены.

3 Характеристика насоса, его устройство и особенности его работы

Рисунок 3.1 – Характеристика НМ 5000-210

Рисунок 3.2- Характеристика НПВ 500-120

1) Основной насос

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 ротору без отсоединения патрубков от технологических трубопроводов.

Рисунок 3.3 ― Продольный разрез одноступенчатого насоса типа «НМ» с рабочим колесом двустороннего входа жидкости.

Горизонтальный разъем корпуса между ней 1 и верхней 4 его частями уплотнен прокладка. Ротор насоса состоит из вала 3, рабочего колеса 7, защитных втулок 5и 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 во спринимают 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.

2. Подпорный 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. 4) 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 3.4– 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 насоса. 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.

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 5000-210

4.1.1Определяем коэффициент быстроходности насоса

Определим переходное число Рейнольдса

Определяем число Рейнольдса

Так как Re_н > Re_пер, то присутствует автомодельный режим и пересчет

Q и H не требуется.

4.1.2 Пересчет КПД

Таблица 4.1 - Характеристики насоса НМ 5000-210 при работе на воде

Q, м3/ч	0	800	1600	2400	3200	4000	4800	5600
Н, м	300	290	280	275	260	245	220	190
η	0	0,3	0,55	0,73	0,82	0,88	0,89	0,88

Выбираем коэффи циенты, которые учитывают гидравлические и дисковые потери α и А.

α = 0,03 (при Re_н=225000)

А = 250 (при n_s=165,41)

Таблица 4.2 - Характеристики насоса НМ 5000-210 при работе на перекачиваемом продукте

Q, м3/ч	0	800	1600	2400	3200	4000	4800	5600
Н, м	300	290	280	275	260	245	220	190
η	0	0,29	0,53	0,70	0,78	0,84	0,85	0,84

4.2 Пересчет характеристик НПВ 5000-120

Таблица 4.3 - Характеристики насоса НПВ 5000-120 при работе на воде

Q, м3/ч	0	800	1600	2400	3200	4000	4800	5600
Н, м	145	145	146	144	140	130	125	110
η	0	0,30	0,50	0,70	0,78	0,84	0,85	0,84

4.2.1Определяем коэффициент быстроходности насоса

Определим переходное число Рейнольдса

Определяем число Рейнольдса

Так как Re_н > Re_пер, то присутствует автомодельный режим и пересчет

Q и H не требуется.

4.2.2 Пересчет КПД

Выбираем коэффициенты, которые учитывают гидравлические и дисковые потери α и А.

α = 0,03 (при Re_н=224521)

А = 500 (при n_s=124)

Таблица 4.4 - Харак теристика подпорного насоса на перекачиваемом продукте.

Q, м3/ч	0	800	1600	2400	3200	4000	4800	5600
Н, м	145	145	146	144	140	130	125	110
η	0	0,29	0,48	0,67	0,74	0,80	0,81	0,80