База книг в электронке для ЭНН УТЭК / База курсачей чертежей и дипломов УТЭК / курсачи 3 курс / Минихан / расчет минихан

Подбор насосно-силового

1.Определим расчетную пропускную способность

Где - коэффициент неравномерности перекачки, =1,05

– плотность дизельного топлива =0,84

– годовой план перекачки

2.Найдем максимальную пропускную способность

Где - коэффициент резерва пропускной способности нефтепровода, равный , принимаем

3.По найденным значениям и выбирается насос типа НМ с такой номинальной подачей , чтобы выполнялись условия и . В этом случае перекачка нефти будет производиться в рабочей зоне подач насоса, соответствующей максимальным значениям его КПД. Подбираем насос магистральный по номограмме:

Выбираем насос НМ710–280, который имеет следующие характеристики:

Подача – 710

Напор – 280 м

КПД – 83%

Диаметр рабочего колеса – 312 мм

Ширина лопатки по наружному торцу, – 28 мм

3. Рассчитываем необходимую мощность электродвигателя

Где – подача насоса

- напор насоса

- плотность перекачиваемой жидкости

- коэффициент запаса, (нижний предел – для насосов большой мощности, верхний – для средней и малой), принимаем

– ускорение свободного падения,

– КПД насоса

– КПД передачи электродвигателя к насосу; при соединении валов муфтой , при клиноременной передаче

Выбираем электродвигатель СТДП1250-2УХЛ4 с мощностью 1250 кВт и частотой вращения 3000 об/мин

2. Расчет уплотнений.

А) Щелевое уплотнение.

Насос НМ 710–280 имеет следующие характеристики (Тугунов, Типовые расчеты с.61):

• Подача, Q– 710 ;

• Напор, H– 280 м;

• К.П.Д, η– 83%;

• Наружный диаметр рабочего колеса, – 312 мм;

• Кинематическая вязкость нефти, ν–

1. Конструктивно принимаем длину щелевого уплотнения

2. Проверяем отношение длины щелевого уплотнения к диаметру рабочего колеса, :

– Требованиям конструктивного оформления соответствует.

3. Определяем перепад давления щелевого уплотнения:

где – напор насоса.

4. Определяем скорость течения жидкости в щелевом уплотнении:

где – ускорение свободного падения;

– перепад давления жидкости в щелевом уплотнении.

5. Определяем площадь поперечного сечения щелевого уплотнения:

где D– наружный диаметр рабочего колеса;

– зазор щелевого уплотнения, не должен превышать 0,3 мм;

– скорость течения жидкости в щелевом уплотнении.

6. Определяем режим течения жидкости:

где ν– Кинематическая вязкость нефти.

значит режим течения жидкости ламинарный.

7. Определяем коэффициент гидравлического сопротивления по формуле Стокса:

8. Определяем коэффициент расхода жидкости:

9. Определяем ΔQ:

Переводим в и получаем:

10. Проверяем решение:

Количество жидкости перетекаемое внутри насоса из области высокого давления в область низкого составили 1% от полной подачи насоса. Данная потеря жидкости является оптимальным, и соответствует требованиям

Б) Расчет торцевого уплотнения.

Насос НМ 2500-230. Частота вращения вала , диаметр вала– 115мм, диаметр гильзы с расточкой под торцового уплотнение – 125м. Конструктивное размеры рабочих колец (рис 2): 151 мм;;

мм.

Поверхность трения:

Неуравновешенная площадь аксиального подвижного кольца, по которому осуществляется гидравлический прижим:

Коэффициент разгрузки .

Для равномерного распределения давление трущихся поверхностей рекомендуется устанавливать по периметру не менее шести пружин. Принимает шесть пружин, равномерного по окружности.

При максимальном сжатии каждая пружина создает усилие 10 кгс. Удельное давление от усилий всех пружин при максимальном их сжатии без учета сил трения

- количество пружин,

- сила сжатия одной пружины, кгс,

- сила трения, кгс, Т = 0 кгс;

Удельное давление , кгс/:

где Р – давление среды в камере уплотнения,, Р=40 .

Результате удельное давление в паре трения по формуле максимальном сжатии пружины кгс/:

Такое значение удельное давления рекомендуемое 3,5…7

1.2.Расчет маслосистемы. [6, стр.594-618]

Подобрать насос для системы смазки трех работаю­щих насосных агрегатов НМ 710×280, к. п. д насоса =0,83; плотность перекачиваемой д.т ρ= 840 кг/м³. Для смазки используется масло плотностью р₂₉₃ =940 кг / м³. Температура масла на входе в подшипник Т_м1 = 293 К, а на выходе из него Т_м2 = 321 К.

Решение

1. Определяем мощность электродвигателя для данного насоса по формуле:

=

где, Q - подача насоса;,

Н - напор насоса,

ρ - плотность перекачиваемой жидкости,

k - коэффициент запаса (k=1,05-1,15),

- кпд насоса,

- кпд передачи электродвигателя к насосу (=0,95)

==577 кВт;

По мощности подбираем синхронный электродвигатель СДКМ2, с диапазоном мощности (315800)кВт с КПД подшипников двигателя =0,96. [А.Н. Глазков : Электрооборудование насосных и кс; стр54].

2.По формуле находим энтальпию масла до и после под­шипников:

i_Ml

i_M2= = 87,5 кДж.

где р₂₉₃ - плотность масла при 293 К, кг/м³.

2.Необходимый массовый расход масла по формуле:

;

где _А- число работающих насосных агрегатов;

N_дв,_дв - соответ­ственно мощность на валу двигателя и его КПД;

i_Ml, i_M2- энтальпия масла соответственно до и после насосных агрегатов.

3.Плотность масла на входе в насос нам задана. Соответ­ственно необходимый объемный расход масла по формуле :

м³/с = 5,097 м³/ч

где р_м - плотность масла на входе в подшипники.

4.По известному расходу масла и с учетом допустимого давления в маслосистеме подбираем насосный агрегат марки НШФ-8-25А с характеристика­ми: Q= 5,8 м³/ч; давление нагнетания 0,25 МПа ; мощность насоса 6 кВт, двигателя – 1,0 кВт.

К установке принимаем 2 насоса, из которых один - резервный.

5. Выполним расчет воздушного охлаждения масла.

Массовый расход масла в системе:

;

6.Количество тепла, которое необходимо отводить от масла по формуле:

Q_T=

7.Плотность воздуха, используемого для охлаждения по фор­муле:

кг/м³;

где Р_г, Т_г - абсолютное давление и температура;

R - универ­сальная газовая постоянная, R =8314 Дж/ (кмоль^*К ).

8. Расход воздуха на охлаждение по формуле (7):

м³/с

9.Полагая весовую скорость воздуха в калорифере

по формул находим необходимую площадь живого сечения калорифера:

м²;

где w_B - весовая скорость воздуха в калорифере

10.По табл. 2 определяем, что необходимо три калорифера типа

КФС-8, у каждого из которых поверхность нагрева F_K = 35,7 м², живое сечение по воздуху f_B'=0,416 м² и по теплоносителю f_M =0,0092 м², внутренний диаметр трубок d_M = 0,02 м , а их длина l_м=1,01 м.

Таблица 2.

11. Фактическая весовая скорость воздуха по формуле :

кг/м²*с

где п_к - выбранное число калориферов;

f_B' - площадь живого сече­ния по воздуху одного калорифера.

12. Линейная скорость масла в калорифере по формуле:

0,0582м/с

13.Число Рейнольдса при течении масла в калорифере по формуле :

;

Так как Re_M < 2320 , то режим течения ламинарный.

14.Коэффициент теплопроводности масла по формуле:

;

15.Теплоемкость масла по формуле:

;

16.Число Пекле при течении масла в трубках калорифера по

формуле (14):

17.Полный коэффициент теплопередачи в калорифере по фор­муле:

;

где d_M, -соответственно диаметр и длина трубок калорифера.

18.Поскольку средняя температура масла Т_м.ср = 298 К, то по фор­муле фактическая теплоотдача в калориферах:

Таким образом, необходимый отбор тепла от масла обеспечивается (69кВт<80,110 кВт).

19. В соответствии с необходимой производительностью по воздуху Q_В=5,76 м³/ч (табл.3) выбираем центробежный вентилятор типа Ц4-70 №5. На полное давления : 850……..480 Па.