2. Выбор насоса. Обоснование выбора
На современных типовых установках нефтеперерабатывающих заводов применяют, в основном, центробежные насосы. Они получили широкое распространение в различных отраслях народного хозяйства, в том числе в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Центробежные насосы выпускаются нескольких типов. Наиболее широкое применение нашли насосы горизонтальные консольные одно- и двухступенчатые (тип К), горизонтальные межопорные секционные с осевым разъёмом корпуса (тип С) и горизонтальные межопорные секционные двухкорпусные (тип СД). Основным типом нефтяных насосов по ГОСТ 23447-79 [9] являются насосы типа К, предназначенные для работы при подаче 8-2000 м3/ч, напоре 25-500 м.ст. (1 мм. рт. столба = 133,322 Па) жидкости и температуре перекачиваемого продукта от 193К до 673К.
Насосы этого типа имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с другими насосами: равномерность подачи жидкости; малые габаритные размеры при большой производительности; удобство непосредственного соединения с двигателями (электромотором или турбиной); простота обслуживания и ремонта.
Наряду с перечисленными достоинствами, насосы этого типа обладают следующими недостатками:
Отсутствие сухого всасывания. Перед пуском насос необходимо заполнять жидкостью, так как разрежение, создаваемое при вращении рабочего колеса в воздушной среде, недостаточно для подъёма жидкости во всасывающую полость насоса вследствие большей разности плотностей жидкости и воздуха.
Зависимость напора от скорости вращения ротора. Невозможность варьировать производительность без изменения напора.
Сравнительно невысокий КПД (для насосов небольшой производительности).
Снижение КПД с увеличением вязкости перекачиваемой жидкости.
Однако, благодаря отмеченным выше значительным достоинствам, центробежные насосы продолжают вытеснять поршневые, которые на многих нефтеперерабатывающих заводах уже отсутствуют.
Поэтому, следуя полученным и заданным параметрам работы Н = 302 м, Q = 360 м3/ч, подбираем нефтяной консольный насос, удовлетворяющий этим характеристикам ГОСТ 23447-79.
После выбора насоса подбирают необходимый двигатель по каталогам двигателей, удовлетворяющий требованиям по мощности:
Nдв > Nнасоса, где
=
965,34*9,81*283*0,1=268000 Вт = 268 кВт (16)
где ρ – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3;
g – ускорение свободного падения;
Н – напор, м;
Q – расход жидкости, м3/с.
Выбираем электродвигатель взрывозащищенный ВАО4-450LB-2 с мощностью двигателя Nдв= 400 кВт
3. Построение характеристики сети в масштабе характеристики насоса
Рабочая точка определяется путём пересечения рабочих характеристик насоса и сети. Графическое изображение характеристики сети представим выражением:
;
(18)
Обозначим
через а,
а выражение в квадратных скобках через
b,
получим:
;
(19)
Где
м;
(20)
Подставляя данные из предыдущих расчётов значения в выражение и значение Q, в разные моменты времени, строим характеристику сети по таблице 1 и совмещаем её с характеристикой насоса. На пересечении двух характеристик определяют «рабочую точку» насоса.
Таблица 1
Характеристика сети
Q, м3/ч |
0 |
60 |
120 |
180 |
240 |
300 |
360 |
420 |
Q, м3/c |
0 |
0,017 |
0,03 |
0,05 |
0,07 |
0,083 |
0,1 |
0,117 |
Н, м |
237 |
238 |
240,8 |
247,7 |
258 |
266,4 |
283 |
295,5 |
Затем строим характеристику сети и насоса с указанием рабочих точек.
Откладываем на характеристике насоса значение мощности Nнасоса=380кВт, и находим КПД насоса ηнасоса=72%.