1. Гидравлический расчет трубопровода и построение его характеристики, подбор насоса
Схема перекачки
Рисунок 1 – Расчетная схема
1.1 Гидравлический расчет трубопровода
1) Составим уравнение Бернулли для сечений 1-1:2-2 и 3-3:4-4
2) Гидравлический расчет всасывающей линии
Так как скорость движения нефти v = 1-5 м/с принимаем vвс=2 м/с
Оценим диаметр из уравнения неразрывности:
Q=vS=const
По
ГОСТ принимаем:
dнар
= 810 мм, δ = 8 мм →
Уточняем скорость во всасывающей линии:
Определим число Рейнольдса:
Трубы стальные новые: Δ=0,06 мм
Т.к. Re < Re1вс, то λ считаем по формуле:
Находим потери по длине:
Находим местные потери:
Определяем суммарные потери:
3) Гидравлический расчет нагнетательной линии.
Принимаем скорость движения в нагнетательной линии
vн=2 м/с
Оценим диаметр из уравнения неразрывности:
Q=vS=const
По ГОСТ принимаем:
dнар
= 810 мм, δ = 8 мм →
Уточняем скорость в нагнетательной линии:
Определим число Рейнольдса:
Трубы
стальные новые: Δ=0,06 мм
Т.к. Re < Re1нг, то λ считаем по формуле:
Определяем суммарные потери:
4) Потребный напор насоса
1.2 Подбор насоса
По найденному потребному напору и необходимой подаче подбираем насос марки НМ 5000-210 с ротором 0,7
Q=5000 м3/ч
Н=210 м
n=3000 об/мин
Δh=42 м
Для построения характеристики трубопровода производим расчет для нескольких значений напора.
Результаты заносим в таблицу.
Q,м^3/ч |
Reвс |
λвс |
hτвс |
hместн |
∑hвс |
Reн |
λн |
hτн |
Нпотр |
180 |
2506,859 |
0,044715 |
0,000644 |
0,00154 |
0,002184 |
2506,859 |
0,044715 |
1,206964 |
39,37145 |
360 |
5013,718 |
0,037601 |
0,002168 |
0,00616 |
0,008328 |
5013,718 |
0,037601 |
4,059726 |
42,23035 |
540 |
7520,576 |
0,033976 |
0,004407 |
0,01386 |
0,018267 |
7520,576 |
0,033976 |
8,253847 |
46,43441 |
720 |
10027,44 |
0,031618 |
0,007292 |
0,024639 |
0,031931 |
10027,44 |
0,031618 |
13,65524 |
51,84946 |
900 |
12534,29 |
0,029903 |
0,010775 |
0,038499 |
0,049274 |
12534,29 |
0,029903 |
20,17863 |
58,3902 |
1080 |
15041,15 |
0,02857 |
0,014825 |
0,055439 |
0,070263 |
15041,15 |
0,02857 |
27,76252 |
65,99508 |
1260 |
17548,01 |
0,02749 |
0,019415 |
0,075458 |
0,094874 |
17548,01 |
0,02749 |
36,35932 |
74,61649 |
1440 |
20054,87 |
0,026588 |
0,024526 |
0,098558 |
0,123084 |
20054,87 |
0,026588 |
45,93056 |
84,21594 |
1620 |
22561,73 |
0,025816 |
0,03014 |
0,124737 |
0,154877 |
22561,73 |
0,025816 |
56,44411 |
94,76128 |
1800 |
25068,59 |
0,025145 |
0,036243 |
0,153997 |
0,190239 |
25068,59 |
0,025145 |
67,87256 |
106,2251 |
1980 |
27575,45 |
0,025402 |
0,044301 |
0,186336 |
0,230637 |
27575,45 |
0,024553 |
80,19207 |
118,585 |
2160 |
30082,31 |
0,02493 |
0,051743 |
0,221755 |
0,273498 |
30082,31 |
0,024025 |
93,38162 |
131,8174 |
2340 |
32589,16 |
0,024509 |
0,0597 |
0,260254 |
0,319954 |
32589,16 |
0,023549 |
107,4225 |
145,9047 |
2520 |
35096,02 |
0,024129 |
0,068166 |
0,301834 |
0,37 |
35096,02 |
0,023116 |
122,2977 |
160,83 |
2700 |
37602,88 |
0,023786 |
0,077137 |
0,346493 |
0,42363 |
37602,88 |
0,022721 |
137,992 |
176,5779 |
2880 |
40109,74 |
0,023472 |
0,086608 |
0,394232 |
0,480839 |
40109,74 |
0,022358 |
154,4914 |
193,1345 |
3060 |
42616,6 |
0,023185 |
0,096575 |
0,44505 |
0,541625 |
42616,6 |
0,022021 |
171,7829 |
210,4868 |
3240 |
45123,46 |
0,02292 |
0,107034 |
0,498949 |
0,605983 |
45123,46 |
0,021709 |
189,8546 |
228,6229 |
3420 |
47630,32 |
0,022675 |
0,117982 |
0,555928 |
0,67391 |
47630,32 |
0,021417 |
208,6955 |
247,5317 |
3600 |
50137,18 |
0,022447 |
0,129416 |
0,615987 |
0,745403 |
50137,18 |
0,021144 |
228,2952 |
267,2029 |
3780 |
52644,03 |
0,022235 |
0,141334 |
0,679125 |
0,820459 |
52644,03 |
0,020888 |
248,644 |
287,6268 |
3960 |
55150,89 |
0,022037 |
0,153732 |
0,745344 |
0,899076 |
55150,89 |
0,020647 |
269,7329 |
308,7943 |
4140 |
57657,75 |
0,021851 |
0,16661 |
0,814643 |
0,981252 |
57657,75 |
0,020418 |
291,5533 |
330,6968 |
4320 |
60164,61 |
0,021677 |
0,179964 |
0,887021 |
1,066985 |
60164,61 |
0,020202 |
314,0971 |
353,3264 |
4500 |
62671,47 |
0,021513 |
0,193793 |
0,962479 |
1,156273 |
62671,47 |
0,019997 |
337,3566 |
376,6752 |
По полученным данным строим характеристику трубопровода:
Рисунок 2 – График потребного напора
