2.5 Определение допустимой высоты всасывания центробежного насоса и кавитационного запаса сети

Для определения всасывающей способности насоса воспользуемся уравнением согласно [6.c.15]:

, (32)

где H_s– эффективная (допустимая) статическая высота всасывания, отнесенная к горизонтальной оси рабочего колеса, м;

H_A – давление на свободную поверхность сверх упругости паров, м;

n– число оборотов вала насоса в минуту, об/мин;

Q– подача насоса, м³/с;

С_кр– коэффициент зависящий от удельной быстроходности насоса.

Давление на свободную поверхность сверх упругости паров определим согласно [6.c.15] по формуле:

H_A =H_B - H_t , (33)

где H_B– давление на свободную поверхность, равное давлению в резервуаре, м;

H_t– давление насыщенных паров жидкости при данной температуре, м.

Давление насыщенных паров белебейской нефти определим согласно [1.с.50] по формуле :

(34)

где р –давление насыщенных паров, Па;

А, В – коэффициенты, постоянные для данной марки топлива.

Для архангельской нефти: А=9,3423; В=1869,94.

Выразив из последней формулы р, получим:

, (35)

Переведем давление на свободную поверхность и давление насыщенных паров в метры перекачиваемой жидкости:

, (36)

, (37)

.

Подставляя численные значения в формулу (33), получим:

Н_А= 12,86 - 0,56=12,3 м.

Коэффициент быстроходности n_S определили по каталогу насосов:

, (38)

Коэффициент С_кр, зависящий от удельной быстроходности приняли согласно [7.с.16] равным С_кр =800.

Подставляя численные значения в формулу (32), определили всасывающую способность:

.

Кавитационный запас напора сети, когда уровень жидкости в питающем резервуаре выше оси насоса, определим согласно [8.c.19] по формуле:

, (39)

где Р₀– давление на свободную поверхность жидкости, Па;

P_t– давление насыщенных паров при данной температуре, Па;

h_s– максимально возможное снижение уровня жидкости в питающем резервуаре, м;

h_ВС–гидравлические потери напора во всасывающем трубопроводе, м.

Подставляя числовые значения в формулу (32), получим:

Для нормальной бескавитационной работы насоса в сети должно выполняться условие:

h_ch_доп+ 0,5, (33)

где h_c– кавитационный запас сети у входного патрубка, м;

h_доп– допускаемый кавитационный запас насоса, определяемый по его характеристике, м;

0,5 – гарантирующий от наступления кавитации запас давления, м.

14,28 5+ 0,5,

14,285,5

Условие бескавитационной работы насоса выполняется, насос будет работать без кавитации.

2.6 Подбор электродвигателя

Мощность на валу насоса N, кВт, определили согласно [6.c.19] по формуле:

, (40)

где - удельный вес перекачиваемой жидкости, Н/м³;

Q– заданная подача насоса, м³/с;

Н – напор насоса в режимной точке, м;

 - полный коэффициент полезного действия насоса в режимной точке.

Подставляя численные значения в формулу (40) получим:

кВт.

Мощность электродвигателя определили согласно [6.c.19] по формуле:

, (41)

где к = 1,15 – коэффициент запаса, выбираемый в зависимости от мощности по таблице [8.c.20].

Подставляя численные значения в формулу (35) получим:

кВт.

Так как данная установка предназначена для перекачки белебейской нефти в заводских условиях, то согласно [4.c.34] выбираем электродвигатель серии ВАО-92-2У2 , у которого мощностьN= 100 кВт, число оборотов валаn= 2950 об/мин.