Нафтогазовидобувні підприємства

 

DР=ρ g h_2-3                                                        (7.2)

 

Визначаємо перепад напору на дільниці 2-3 за формулою

                                    (7.3)

DР=ρ g h_2-3=1000·9,81·2,755=27026,55 Па

 

Відповідь: DР=27026,55 Па. 

 

8 ВИЗНАЧЕННЯ ПОКАЗІВ ДИФЕРЕНЦІЙНОГО РТУТНОГО ДИФМАНОМЕТРА ШВИДКІСНОЇ ТРУБКИ, ЯКА ВСТАНОВЛЕНА В ЦЕНТРІ ПОТОКУ (5-5)

 

 

Рисунок 8.1 – Схема швидкісної трубки

Dh = h₂ – h₁;                                      (8.1)

Знайдемо максимальну швидкість  за формулою:

                                         (8.2)

Знайдемо  U_мах через середнє значення швидкості

υ_ср=

,

Визначимо,  який режим течії

Rе =

Отже, рух турбулентний. Тому максимальну швидкість можна знайти  за формулою:

 

Побудуємо графік швидкості в залежності від радіусу трубопроводу.

В центрі потоку швидкість буде максимальна, а на стінці трубопроводу швидкість буде рівна нулю.

Задаємось кількома значеннями радіуса  і визначаємо швидкість руху рідини в залежності від радіуса за формулою:

                                                             (8.3)

                                                   (8.4)

 

 

Таблиця 8.1 – Розподіл швидкостей в перерізі 5-5

 

ri, мм	0	5	10	15	20	25	30	34
U(r),м/с	1,59	1,56	1,53	1,49	1,44	1,36	1,22	0

 

За даними точками будуємо графік залежності U(r)=f(r) (додаток В). 

9 ВИЗНАЧЕННЯ ВЕЛИЧИНИ НЕОБХІДНОГО ТИСКУ НА ВИХОДІ НАСОСА І НЕОБХІДНОЇ ПОТУЖНОСТІ ПРИВОДУ НАСОСА

 

Визначення величини напору на викиді насоса.

Обчислимо динамічний і статичний  напори:

                         (9.1)

H_cт = l₃ + l₄ + l₈;                                 (9.2)

H_cт = 3+1+5=9 м

Н_вих = Н_Д + Н_ст.                                  (9.3)

Н_вих =11,86+9=20,86м

Необхідний тиск на виході насоса визначається за формулою:

P_вих = ρgH_вих                       (9.4)

P_вих =1000·9,81·20,86 = 204636,6 Па = 0,2046 МПа

Визначення необхідної потужності приводу насоса.

Визначення корисної потужності насоса проводимо за формулою:

N_кор = (ρgH_вих + Р_в)Q = (P_вих +Р_в)Q.        (9.5)

N_кор =(204636,6+40000) 0,00501 =1226 Вт

Відповідь: P_вих=0,2046 МПа; N_кор = 1226 Вт. 

10 ВИЗНАЧЕННЯ ТОВЩИНИ СТІНКИ НАПІРНОГО ТРУБОПРОВОДУ

 

Згідно умови товщину стінки необхідно визначити для тиску, який виникає внаслідок гідравлічного удару.

DР = 2Р_н                                                 (10.1)

Згідно теорії Жуковського

Dр = ρ v c                                              (10.2)

де: ρ  – густина рідини;

     v – середня швидкість течії;

     с – швидкість розповсюдження  звуку в даному середовищі.

           ð                                                   (10.3)

                            (10.4)

де: к –  модуль пружності рідини  (Па);

 

11 ВИБІР ТИПУ НАСОСА

 

Основою для вибору типу насоса є  розраховані необхідна подача насоса Q_н(в л/с чи м³/год)  і необхідний напір (тиск) на виході насоса Н_н (р_н). Порівнюють Q_н і Н_н (р_н) з другим режимом характеристики різних насосів (з максимальним значенням коефіцієнта корисної дії η), поки не підберуть тип насоса, для якого буде справедливе співвідношення:

Н₂ = Н_н або якщо Н₂ > Н_н,

Q₂ = Q_н або якщо Q₂ > Q_н.

Для вибору типу насоса використовуємо вітчизняні каталоги відцентрових насосів, в яких приведені їхні характеристики.

За даними обчислень Q_н = 5,01 л/с і Н_н = 24,94 м виберемо  тип насосу –

2К – 6, характеристика якого приведена в таблиці 11.1.

 

 Таблиця 11.1 – Характеристика  насоса типу 2К – 6, при n = 2900 об/хв 

№ режиму	Подача Q, л/с	Напір Н, м
1	2,8	34,5
2	5,5	30,8
3	8,3	24

 

11.1 Побудова характеристики насоса

 

Для побудови розверненої характеристики насоса необхідно знати сталі  коефіцієнти даного типу насоса а  і b, для того запишемо систему із двох рівнянь.

     (11.1)

Визначаємо  

        (11.2)                     

Тоді

       (11.3)                        

,                                        (11.4)

Тоді 

І в загальному вигляді  маємо рівняння характеристики насоса з відомими а і b:

  або                       (11.5)

 

Задаємось 16значеннями Q_i з кроком DQ таким чином, щоб розрахована величина Q лежала в середині вибраного діапазону зміни Q і розраховуємо відповідні їм значення.

Наступні розрахунки проводимо  аналогічно за формулою (11.5), результати розрахунку заносимо у таблицю 11.2.

    

Таблиця 11.2 – Розрахунок розверненої характеристики насоса 2К – 6,

                           при n = 2900 об/хв

Qi	0	1	2	3	4	5	6	7	8
Hi	35,8	35,7	35,2	34,3	33,1	31,5	29,7	27,4	24,8

         

Будуємо  графік  розверненої  характеристики    насоса    2К – 6 ,   при

n = 2900 об/хв.

 

 

11.2 Побудова характеристики напірного трубопроводу

 

Характеристика напірного трубопроводу – це висхідна квадратична парабола з початковими координатами Q=0, Н₁ =Н_ст.

                                                            (11.6)

Характеристика трубопроводу має  вигляд

                                                          (11.7)

Наступні розрахунки проводимо  аналогічно за формулою (11.7), результати розрахунку заносимо у таблицю 11.3.

 

Дані  розрахунку заносимо в таблицю 11.3.

 

Таблиця 11.3 – Розрахунок розверненої характеристики трубопроводу.

Qi	0	1	2	3	4	5	6	7	8
Hi	9	9,47	10,9	13,3	16,6	20,8	26	32,2	39,2

 

 

Будуємо  графік  розверненої  характеристики трубопроводу.

 

 

11.3 Визначення робочої точки насосної установки

 

Криві характеристик насоса 2К – 6 і трубопроводу (додаток Г) перетинаються в точці з координатами Q_т=6,45л/с, Н_т=28,8 м.

Визначимо відхилення отриманих параметрів робочої точки від необхідних

δQ

δH=

Оскільки  відхилення Н перевищують 10%, о необхідно  зробити перерахунок характеристики насоса на понижену кількість обертів.

Визначаємо  нове число обертів

 

 

Перераховуємо характеристику насоса на нове число  обертів насоса, використовуючи дані таблиці. Результати заносимо в таблицю 13.2 і будуємо перераховану характеристику насоса.

 

Таблиця 13.1 – Перерахована характеристика насоса 2К – 6, (n=2556 об/хв).

Qi	0	0,88	1,76	2,64	3,53	4,41	5,29	6,17	7,05
Hi	27,85	27,71	27,31	26,65	25,71	24,51	23,04	21,3	19,3

 

Нова  робоча точка має параметри: Q=5,4 л/с , Н=22,9м.

Визначаємо  відхилення параметрів нової робочої  точки 

 

.

Оскільки  відхилення не перевищують 10%,то перерахунок  на нове число обертів не виконуємо.

 

ВИСНОВОК

 

Дана курсова робота з курсу  “Гідравліка і гідропривід”, направлена оцінити технологічні можливості надійної роботи гідравлічної системи і забезпечити умови енергозбереження та реалізації проектованого режиму роботи даної насосної установки.

Дане завдання достатньо ефективно  вирішено шляхом досконалого  аналізу  режимів роботи.

Результати проведених інженерних розрахунків циркуляційної насосної установки показали достатність і адекватну технологічність вибраного обладнання, і його проектування відповідно до діючих норм та правил технологічного проектування.  

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

 

1. Методичні вказівки до виконання курсової роботи.

 

2. Геймер Гідравліка і гідроприводи.

 

3. Шапіро П.Р. Опір матеріалів.

 

4. Б.Ф. Левицький,  Н.П. Лещій Гідравліка.

 

5. Р.Ф. Гімер Гідравліка.

 

6. Конспект лекцій з курсу гідравліка і гідроприводи.