5 Совмещенная характеристика трубопровода и группы насосов

Устанавливаем последовательно 2 основных насоса типа НМ 5000-210 и 2 подпорных насоса НПВ 5000-120.

Характеристика трубопровода	Q	0	800	1600	2400	3200	4000	4800	5600
	H	0	30	73	146	248	378	538	727
НМ	Q	0	800	1600	2400	3200	4000	4800	5600
	H	300	290	280	275	260	245	220	190
НПВ	Q	0	800	1600	2400	3200	4000	4800	5600
	H	145	145	146	144	140	130	125	110
Группа насосов	Q	0	800	1600	2400	3200	4000	4800	5600
	H	890	870	852	838	800	750	690	600

Рисунок 5.1 - Совмещенная характеристика трубопровода и насосов

НПВ 2500-80 НМ 2500-230

Рисунок 5.2 – Схема подключения насосов

6 Возможные варианты регулирования насоса, расчет, графические построения

6.1 Дросселирование

Введение дополнительного сопротивления в нагнетательный трубопровод увеличивает крутизну характеристики трубопровода, что сдвигает рабочую точку в сторону уменьшения подачи.

КПД этого способа регулирования

Этот метод является неэкономичным, т.к. КПД уменьшился более чем на 2%.

Регулирование методом дросселирования представлен на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 – Регулирование методом дросселирования

6.2 Байпасирование

Байпасом называют обводной трубопровод, по которому часть нефти из нагнетательной линии может снова подаваться во всасывающую линию насосов.

КПД этого способа регулирования

Этот способ регулирования также, как и дросселирование, является неэффективным и приводит к снижению КПД насосов из-за затрат энергии на перекачку нефти по байпасу.

Регулирование методом байпасирования представлен на рисунке 6.2

Рисунок 6.2 – Регулирование методом байпасирования

6.3 Изменение частоты вращения вала

Изменение частоты вращения вала – прогрессивный и экономичный метод регулирования, позволяющий полностью исключить обточку рабочих колес.

Согласно теории подобия центробежных насосов п араметры их работы при измени частоты вращения вала связаны соотношениями:

=

Построим параболу подобия. Результаты построения сведем в таблицу

Таблица 6.1 – Парабола подобия

Q, м/час	0	1000	2000	3000	4000	5000
Н, м	0	23,4	93,6	210,6	374,4	585

Определим необходимое число оборотов

n = =2830

По формулам и пересчитаем кривую НМ при числе оборотов в минуту n =2830

Данный метод регулирования является самым эффективным, так как при изменении числа оборотов вала насоса, КПД насоса при этом не меняется.

1) ;

2) ;

Таблица 6.2 - Характеристика насосов после изменения частоты вращения

вала

Q1, м/час	0	800	1600	2400	3200	4000
Н1, м	300	290	280	275	260	245
Q2, м/час	0	754,7	1509	2264	3018,7	3773
Н2, м	267	258	249	245	231	218

Регулирование методом изменения частоты вращения вала представлен на рисунке 6.3.

Рисунок 6.3 - Регулирование методом изменения частоты вращения вала

6.4 Регулирование подачи обточкой рабочего колеса

Обточка рабочих колес по наружному диаметру широко применяется в трубопроводном транспорте нефти. Этот способ может быть эффективно использован при установившемся на длительное время режиме перекачки. Следует отметить, что уменьшение диаметра рабочего колеса сверх допустимых пределов приводит к нарушению нормальной гидродинамики потока в рабочих органах насоса и значительному снижению к.п.д.

- уравнение параболы обточки

– коэффициент параболы обточки

=

Построим параболу подобия. Результаты построения сведем в таблицу

Таблица 6.3 – Парабола обточки

Q, м/час	0	1000	2000	3000	4000	5000
Н, м	0	23,4	93,6	210,6	374,4	585

По формулам и пересчитаем кривую НМ

1) ;

2) ;

Таблица 6.4 - Характеристика насосов после обточки рабочего колеса

Q1, м/час	0	800	1600	2400	3200	4000
Н1, м	300	290	280	275	260	245
Q2, м/час	0	754,7	1509	2264	3018,7	3773
Н2, м	267	258	249	245	231	218

Регулирование методом обточки рабочего колеса представлен на рисунке 6.4

Рисунок 6.4 – Регулирование методом обточки рабочего колеса

Степень обточки

Процент обточки

При 60<n_s<130 допускается обточка рабочих колес до 15%. В нашем случае n_s=124 и ∆=6% - условие выполняется, следовательно, регулирование подачи путем обточки рабочего колеса приемлемо.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работе мы провели гидравлический расчет трубопровода, определили потребный напор, подобрали насосы: последовательно соединенных НМ 2500-230 и НПВ 2500-80. Определили всасывающую способность насоса, по которой мы обеспечили безкавитационную работу насоса. Провели регулирование центробежного насоса различными методами: воздействием на коммуникацию, воздействием на привод(изменение частоты вращения вала насоса), воздействием на насос(изменение размеров рабочего колеса).

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Колпаков Л.Г. Эксплуатация магистральных центробежных насосов: Учебное пособие. - Уфа: Изд. УНИ, 1988 – 116 с.

2. Тугунов П.И., Новоселов В.Ф., Коршак А.А., Шаммазов А.М. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. Учебное пособие для ВУЗов. – Уфа: ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2002. – 658 с.

3. Каталог Центробежные нефтяные магистральные и подпорные насосы: - Москва: ЦИНТИхимнефтемаш, 1973