Расчет насосной установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

на тему: «Расчет насосной установки»



Содержание

1. Расчет насосной установки

1.1 Гидравлический расчет трубопровода: определение линейных потерь давления и потерь давления в местных сопротивлениях

1.2 Определение необходимого начального напора в трубопроводе

1.3 Расчет мощности насоса и подбор электродвигателя

1.4 Определение допустимой высоты всасывания

2. Расчет компрессорной установки

2.1 Определяем начальные параметры перекачиваемого газа (давление, температура, плотность)

2.2 Определение действительной подачи компрессора и подбор компрессора

2.3 Расчет мощности компрессора



1. Расчет насосной установки

Для заданной схемы трубопроводов (рис. 1) необходимо рассчитать насосную установку. Определить схему включения насосов и их марку. Определить необходимую высоту всасывания.

1.1 Гидравлический расчет трубопровода: определение линейных потерь давления и потерь давления в местных сопротивлениях

Удельные линейные потери давления определяются по следующей формуле:

R_лин=А_R,Па/м

R_лин== 80 Па/м

Опытный коэффициент шероховатости определяется по формуле:

А_R= 0,0894,м^3,25 /кг

А_R= 0,0894м^3,25 /кг

где К_э =5 •10^-4 м, =985 кг/м - плотность воды, кг/м .

Расход воды, проходящий через сечение трубопровода, определяется по формуле:

G=V • , кг /c

G =0,4•985 = 394 кг/с

Потери по длине определяются по следующей формуле:

?P_лин=R_лин • l, Па

?P=80•2100=168000 Па

Гидравлические потери в трубопроводе вычисляются как сумма потерь давления по длине и в местных сопротивлениях.

трубопровод напор насос компрессор установка

?P=?P_лин+?P_мест,Па

?P=168000 + 122.61•1,5=168184 Па

где:

?P_мест - потери давления в местных сопротивлениях, Па;

?P_мест=,Па

где р_д - динамическое давление (р_д =122,61 па),

?о-сумма коэффициентов местного сопротивления(?о= 1,5)

1.2 Определение необходимого начального напора в трубопроводе

Начальное давление в трубопроводе определяется, но формуле:



Р_нач = Р_к + ?Р, МПа,

Р_нач = 1,4•10⁶+ 168184=1,568184 МПа,

Начальный напор в трубопроводе:

Н_нач=, Дж/кг

Н_нач==1592 Дж/кг

По подаче V_n и начальному напору Н_нач подбираем насос необходимой марки и схему его присоединения.

V= 0,4 м3/с - 1440 м3/ч, Ннач = 1592 Дж/кг.

Центробежный насос для воды

Марка 10НКМ - 2	V', м3/ч 900	Н', Дж/кг 1510	n, об/ мин 1450	N, кВт 500

Т.к V'= 900 м3/ч, а V =1440 м3/ч, то схема будет содержать два основных насоса и один резервный

При параллельном включении насосов Н = const, а производительности складываються

V'_общ = V'₁+V'₂=900+900 = 1800 м/ч

1.3 Расчет мощности насоса и подбор электродвигателя

Мощность, подводимая к жидкости, определяется по выражению:

N=,кВт,

N==627,3кВт,

Мощность на валу двигателя:

N_в=, кВт,

N_в==660,3кВт,

где - механический КПД, %. Принимается в пределах 0,94-0,98.

Мощность электродвигателя:

N_эл===750кВт

где - электрический КПД двигателя, %. Принимается в пределах 0,85-0,90.

N_кат===330 кВт

После проведенных расчетов подбираем марку двигателя необходимой мощности по каталогу.

1.4 Определение допустимой высоты всасывания

Потери на всасывающей линии принимаются ?Н_вс =10 Дж/кг.

Н_р===94м

где Р_ат - атмосферное давление, принимается равным 10⁵ Па.

Динамическое падение напора определяем по формуле Руднева:

== 0,475 Дж/кг

где с - коэффициент, для насосов принимается равным 150;

Допустимая высота всасывания:

= =9,5м,

где - коэффициент запаса, = 1,2 -1,4.

Необходимая допустимая высота всасывания:



2. Расчет компрессорной установки

Необходимо рассчитать компрессорную установку по исходным данным, подобрать марку компрессора и схему включения, которая будет обеспечивать необходимую подачу и давление.

2.1 Определяем начальные параметры перекачиваемого газа (давление, температура, плотность)

Начальное давление определяется из уравнения:

, Мпа

===2,24Па

Приведенная температура газа:

Т_прив = = - 0,29К

где: Т_нач= 273 + t_B = 273+10=283К

Приведенное давление газа:

Р_прив= = Па

где Р₀ = 10⁵ Па - нормальное давление, Па.

Коэффициент гидравлического сопротивления определяется по формуле:

Средняя плотность газа по воздуху:

?= = кг/м³

Объемная подача газа:

V_н===4,2м³/с

Начальная температура газа определяется по выражению:

2,5

Т_О •2,4=273•2,5=662К

где То и Р₀ - температура и давление при нормальных условиях,

Т₀ = 273К, Р₀= 10⁵ Па, показатель степени к = 1,4.

Уточняем начальную плотность газа:

• = 0,7186••= 6,44 кг/м³

2.2 Определение действительной подачи компрессора и подбор компрессора

Действительная подача компрессора:

V_o= = = 232 м³/мин

Степень повышения давления:

е_к===24,4

По действительной производительности и степени повышения давления подбираем компрессор схему его присоединения к системе. Схема присоединения параллельная, т.к. . Р= const, V' = V₁'+...+ V'_{n -1}+V_n'.

V'=80+80=160м³/мин

2.3 Расчет мощности компрессора

Мощность, подводимая к газу:

N=•G•R•T_o, Вт

N=•3•0,518•273•= 21 КВт

где Ю - политропический КПД;

k=l,4

Газовая постоянная и молекулярная масса газа принимаются по приложению

R = Кдж/кг•К

где - универсальная газовая постоянная, =8,314 кДж/(кмоль * К); Мощность на валу компрессора:

N_k===21.875 КВт

N - суммарное число компрессоров,

- механический КПД, =0,96

Мощность электродвигателя:

N_эл=

Размещено на Allbest.ru