Контрольная работа 1 Задача №2 (Вариант 9)

Проверить условия всасывания поршневого насоса, если известно, что высота его установки над уровнем жидкости в приемном резервуаре открытого типа равна z. Поршень насоса при длине ходаLсовершаетnходов в единицу времени, диаметр цилиндровых втулокD. Длина всасывающей линииl_вс, а её диаметрd_вс. Перекачиваемая жидкость имеет плотностьρи температуруt^оС. Потери напора во всасывающем клапане составляютh_кл. Исходные данные для расчета приведены в таблице 3.

Таблица 2

Наименование данных, единица измерения	Значение
Высота установки насоса z, м	0,4
Длина всасывающего трубопровода lвс, м	2,6
Диаметр всасывающего трубопровода dвс, м	0,15
Диаметр цилиндровых втулок насоса D, мм	100
Длина хода поршня L, мм	300
Число ходов n, с-1	1,1
Плотность жидкости ρ, кг/м3	1100
Температура перекачиваемой жидкости tо , С	20
Потери напора во всасывающем клапане hкл, м	2,3
Перекачиваемая жидкость	Глинистый раствор

Рис. 2. Схема установки насоса.

Решение: Воспользуемся условием безкавитационной работы поршневого (плунжерного) насоса:

,

,[1, стр.264]

где - минимальное абсолютное давление во всасывающем коллекторе насоса;- абсолютное давление над уровнем жидкости в резервуаре, так как резервуар открыт, то=100 кПа;h- потери напора во всасывающей линии в начале хода поршня, так как насос на всасывающей линии не оборудован пневмокомпенсатором, тоh= 0;- инерционный перепад давления;- потери давления во всасывающем клапане;- давление паров жидкости;- гарантийный противокавитационный запас давления.

Определим инерционный перепад давления

,[1, стр. 265]

где - ускорение жидкости во всасывающем трубопроводе.

,[1, стр. 265]

где - ускорение поршня насоса;,- площадь поперечного сечения поршня насоса и всасывающего трубопровода соответственно.

……………………………………………………………..

Контрольная работа 1 Задача №3 (Вариант 10)

Произвести гидравлический расчет насосной установки для перекачки нефти с расходом Q, если известно, что всасывающий трубопровод насоса, присоединенный к заборному резервуару на глубинуаот свободной поверхности, имеет длинуl_вс, два плавных поворота и обратный клапан с сеткой. Нагнетательный трубопровод длинойl_нгимеет восемь плавных поворотов, обратный клапан и две задвижки. Максимальная высота взлива нефти в напорном резервуаре равнаh_н, а избыточное давление над её поверхностьюp₁= 196,2 Па. поверхность земли в пункте установки напорного резервуара возвышается над поверхностью земли, где установлен заборный резервуар, наH_г.

Перекачиваемая жидкость имеет вязкость νи плотностьρпри температуре 10^оС.

Полагая, что насосная станция работает круглосуточно, необходимо определить диаметр всасывающего и напорного трубопроводов - d_всиd_нг, высоту расположения насосов относительно уровня нефти в заборном резервуаре, считая, что абсолютное давление над её поверхностью (р₂) равно 40 кПа, полный напор насоса, тип и марку насоса для подачи заданного количества жидкости, мощность и тип электродвигателя.

Исходные данные для расчета приведены в таблице 4.

Таблица 4

Наименование данных, единица измерения	Значение
Производительность насоса Q, м3/ч	35
Глубина присоединения всасывающего трубопровода а, м	3,0
Длина всасывающего трубопровода lвс, м	18
Длина нагнетательного трубопровода lнг, м	4000
Высота нефти в напорном резервуаре равна hн, м	10,5
Геодезическая разность отметок Hг, м	65
Вязкость нефти ν, м2/с	0,50
Плотность нефти ρ, кг/м3	895
Избыточное давление над поверхностью нефти в напорном резервуаре p1, Па	196,2
Абсолютное давление над поверхностью нефти в заборном резервуаре p2, кПа	40

Рис. 3. Схема насосной установки.

Решение: Для перекачки жидкости данной вязкости с данным расходом должен применяться центробежный насос (см. Приложение 3).

Определим диаметры всасывающего и напорного трубопроводов. Из указаний к выполнению задачи:

м/с им/с.

Тогда . [1, стр.38]

м им.

По ГОСТ 8732 - 78 выбираем для всасывающего трубопровода трубы 114х4,0 с внутренним диаметром d_вс = 0,106 м и для напорного трубопровода 83х3,5 с внутренним диаметромd_нг = 0,076 м.

Уточним скорости движения нефти в трубопроводах

.

= 1,07 м/с;= 2,08 м/с.

Определим режимы течения жидкости в трубопроводах, Для этого вычислим числа Рейнольдса в трубопроводах

. [1, стр. 39]

= 2268.

= 3158.

Так как2320 и＞2320, то режим течения в обоих трубопроводах турбулентный (2320 - критическое число Рейнольдса).

Коэффициент гидравлического трения определим по формуле Блазиуса:

. [1, стр.40]

= 0,0282;= 0,0422.

……………………………………………………………………………………….