Расчет основных параметров центробежных насосов
Методические указания
к практическим работам по дисциплине
« Насосы и перекачивающие станции »
Задание № 1
Волгоград
Задание №1-1
Расчет основных параметров центробежных насосов
Зависимость напора (Н) от подачи (Q) насоса выражается формулой
Н = a – b Q2
Задача
Рассчитать характеристикумагистрального центробежного насоса и отобразить ее графически.
Результаты расчетов внести в таблицу.
Исходные данные
| Варианты | |||||
| Тип насоса, НМ | 1250-260 | 2500-230 | 3600-230 | 7000-210 | 10000-210 |
| Тип ротора | 1,0×QН | 1,0×QН | 1,0×QН | 1,0×QН | 1,0×QН |
| Диаметр раб. колеса, мм | 505/495 | ||||
| Подачи, х 103 м3 / ч | 0;0,5;0,75; 1,0;1,25;1,5 | 0;0,5;1,0; 2,0;2,5;3,0 | 0;1,0;2,0; 3,0;3,6;4,0 | 0;1,0;2,0; 4,0;6,0;8,0 | 0;4,0;6,0; 8,0;10,0;12,0 |
| Варианты | |||||
| Тип насоса | 1250-260 | 2500-230 | 3600-230 | 7000-210 | 10000-210 |
| Тип ротора | 1,0×QН | 1,0×QН | 1,0×QН | 1,0×QН | 1,0×QН |
| Диаметр раб. колеса, мм | 485/475 | ||||
| Подачи, х 103 м3 / ч | 0;0,5;0,75; 1,0;1,25;1,5 | 0;0,5;1,0; 2,0;2,5;3,0 | 0;1,0;2,0; 3,0;3,6;4,0 | 0;1,0;2,0; 4,0;6,0;8,0 | 0;4,0;6,0; 8,0;10,0;12,0 |
| Варианты | |||||
| Тип насоса | 1250-260 | 2500-230 | 3600-230 | 7000-210 | 10000-210 |
| Тип ротора | 1,0×QН | 1,0×QН | 1,0×QН | 1,0×QН | 1,0×QН |
| Диаметр раб. колеса, мм | 470/460 | ||||
| Подачи, х 103 м3 / ч | 0;0,5;0,75; 1,0;1,25;1,5 | 0;0,5;1,0; 2,0;2,5;3,0 | 0;1,0;2,0; 3,0;3,6;4,0 | 0;1,0;2,0; 4,0;6,0;8,0 | 0;4,0;6,0; 8,0;10,0;12,0 |
| Варианты | |||||
| Тип насоса, НМ | 1250-260 | 2500-230 | 3600-230 | 7000-210 | 10000-210 |
| Тип ротора | 1,25×QН | 1,25×QН | 1,25×QН | 1,25×QН | 1,25×QН |
| Диаметр раб. колеса, мм | |||||
| Подачи, х 103 м3 / ч | 0;0,5;0,75; 1,0;1,4;1,7 | 0;0,5;1,0; 2,0;2,8;3,5 | 0;1,0;2,0; 3,0;4,0;5,0 | 0;1,0;2,0; 4,0;6,0;9,0 | 0;4,0;6,0; 8,0;10,0;13,0 |
Масштаб графики:
напор (Н) – 50 м в 1см (длинная часть)
подача (Q) – варианты 1, 6, 11, 16 – 0,1 х 103 м3 / ч в 1 см
варианты 2, 7, 12, 17 – 0,2 х 103 м3 / ч в 1 см
варианты 3, 8, 13, 18 – 0,3 х 103 м3 / ч в 1 см
варианты 4, 9, 14, 19 – 0,6 х 103 м3 / ч в 1 см
варианты 5, 10, 15, 20 – 1,0 х 103 м3 / ч в 1 см
Коэффициенты Q-H характеристики
Нефтяных магистральных насосов серии НМ
| Марка насоса | Ротор | Диаметр рабочего колеса D2, мм | Коэффициенты Q-H характеристики насоса |
| НМ 1250-260 | 1,0×QН | a= 317,0 b= 3,7109×10-5 | |
| a= 291,9 b= 3,9043×10-5 | |||
| a= 268,9 b= 4,2540×10-5 | |||
| 1,25×QН | a= 322,0 b= 2,1749×10-5 | ||
| НМ 2500-230 | 1,0×QН | a= 279,6 b= 8,0256×10-6 | |
| a= 258,7 b= 8,5641×10-6 | |||
| a= 236,4 b= 8,5604×10-6 | |||
| 1,25×QН | a= 279,2 b= 5,2985×10-6 | ||
| НМ 3600-230 | 1,0×QН | a=305,4 b=5,5960×10-6 | |
| a=274,1 b=5,5879×10-6 | |||
| a=247,2 b=5,4834×10-6 | |||
| 1,25×QН | a=324,0 b=5,2277×10-6 | ||
| НМ 7000-210 | 1,0×QН | a=295,1 b=1,8752×10-6 | |
| a=262,5 b=1,8173×10-6 | |||
| a=240,9 b=1,9873×10-6 | |||
| 1,25×QН | a=323,3 b=1,4795×10-6 | ||
| НМ 10000-210 | 1,0×QН | 505/495 | a=293,7 b=8,7817×10-7 |
| 485/475 | a=280,1 b=8,7549×10-7 | ||
| 470/460 | a=264,5 b=8,6302×10-7 | ||
| 1,25×QН | a=364,5 b=9,4947×10-7 | ||
| a=358,5 b=9,6470×10-7 | |||
| a=345,1 b=9,9839×10-7 |
Задание № 1-2
Гидравлическая характеристика трубопровода
Графическое представление зависимости гидравлических потерь в трубопроводе от производительности перекачки Hтр(Q) называется гидравлической характеристикой трубопровода.
Потери напора на трение в трубопроводе определяются по формуле Дарси - Вейсбаха:
где 
- коэффициент гидравлического сопротивления;
- внутренний диаметр, м;
- скорость движения жидкости, м/с;
- ускорение силы тяжести ( = 9,81 м/с 
).
lтр- длина трубопровода, м
Суммарные потери в трубопроводе будут равны
Hтр =hm + ∆z + hк
где ∆ z - разность геодезических отметок между конечной и начальной точками трубопровода, м
hк – необходимый конечный напор, м
Определение коэффициента гидравлического сопротивления
В расчетах гидравлических потерь коэффициент гидравлического сопротивления определяется в зависимости от числа Рейнольдса ( 
):
где D- внутренний диаметр трубопровода; [м] . где Q – секундный расход, м3/с;
W- фактическая скорость течения нефти в трубопроводе
νр –расчетное значение кинематической вязкости [м2/сек]
при числах менее 2000 по формуле:
(А1)
при числах от 2000 до 2800 по формуле:
(А2)
при числах от 2800 до 
по формуле:
(А3)
при числах от до 
по формуле:
(А4)
Предельные значения , и значения 
приведены в таблице А.1.
| Наружный диаметр, мм | | | |
| 73 000 | 3 200 000 | 0,0130 | |
| 100 000 | 4 500 000 | 0,0124 | |
| 110 000 | 5 000 000 | 0,0123 | |
| 115 000 | 5 500 000 | 0,0122 | |
| 120 000 | 6 000 000 | 0,0121 | |
| 125 000 | 6 800 000 | 0,0120 |
Задача
Рассчитать и построить графически гидравлическую характеристику трубопровода.
Результаты расчетов внести в таблицу.
Исходные данные
1) разность геодезических отметок ∆z = − 50 м;
2) расчетная плотность нефти ρр = 860 кг/м3;
3) расчетная кинематическая вязкость νр = 25·10-6 м2/с,
5) конечный напор hк=60 м
| Варианты | |||||
| Нар. диам. труб, мм | |||||
| Толщ. стенки,мм | |||||
| Длина трубопр., км | |||||
| Подачи, х 103 м3 / ч | 0;0,5;0,75; 1,0;1,25;1,5 | 0;0,5;1,0; 2,0;2,5;3,0 | 0;1,0;2,0; 3,0;3,6;4,0 | 0;1,0;2,0; 4,0;6,0;8,0 | 0;4,0;6,0; 8,0;10,0;12,0 |
| Варианты | |||||
| Нар. диам. труб, мм | |||||
| Толщ. стенки,мм | |||||
| Длина трубопр., км | |||||
| Подачи, х 103 м3 / ч | 0;0,5;0,75; 1,0;1,25;1,5 | 0;0,5;1,0; 2,0;2,5;3,0 | 0;1,0;2,0; 3,0;3,6;4,0 | 0;1,0;2,0; 4,0;6,0;8,0 | 0;4,0;6,0; 8,0;10,0;12,0 |
| Варианты | |||||
| Нар. диам. труб, мм | |||||
| Толщ. стенки,мм | |||||
| Длина трубопр., км | |||||
| Подачи, х 103 м3 / ч | 0;0,5;0,75; 1,0;1,25;1,5 | 0;0,5;1,0; 2,0;2,5;3,0 | 0;1,0;2,0; 3,0;3,6;4,0 | 0;1,0;2,0; 4,0;6,0;8,0 | 0;4,0;6,0; 8,0;10,0;12,0 |
| Варианты | |||||
| Нар. диам. труб, мм | |||||
| Толщ. стенки,мм | |||||
| Длина трубопр., км | |||||
| Производ, х 103 м3 / ч | 0;0,5;0,75; 1,0;1,4;1,7 | 0;0,5;1,0; 2,0;2,8;3,5 | 0;1,0;2,0; 3,0;4,0;5,0 | 0;1,0;2,0; 4,0;6,0;9,0 | 0;4,0;6,0; 8,0;10,0;13,0 |
Задание №1-3
Методические указания
к практическим работам по дисциплине
« Насосы и перекачивающие станции »
Задание № 1
Волгоград
Задание №1-1
Расчет основных параметров центробежных насосов
Зависимость напора (Н) от подачи (Q) насоса выражается формулой
Н = a – b Q2
Задача
Рассчитать характеристикумагистрального центробежного насоса и отобразить ее графически.
Результаты расчетов внести в таблицу.
Исходные данные
| Варианты | |||||
| Тип насоса, НМ | 1250-260 | 2500-230 | 3600-230 | 7000-210 | 10000-210 |
| Тип ротора | 1,0×QН | 1,0×QН | 1,0×QН | 1,0×QН | 1,0×QН |
| Диаметр раб. колеса, мм | 505/495 | ||||
| Подачи, х 103 м3 / ч | 0;0,5;0,75; 1,0;1,25;1,5 | 0;0,5;1,0; 2,0;2,5;3,0 | 0;1,0;2,0; 3,0;3,6;4,0 | 0;1,0;2,0; 4,0;6,0;8,0 | 0;4,0;6,0; 8,0;10,0;12,0 |
| Варианты | |||||
| Тип насоса | 1250-260 | 2500-230 | 3600-230 | 7000-210 | 10000-210 |
| Тип ротора | 1,0×QН | 1,0×QН | 1,0×QН | 1,0×QН | 1,0×QН |
| Диаметр раб. колеса, мм | 485/475 | ||||
| Подачи, х 103 м3 / ч | 0;0,5;0,75; 1,0;1,25;1,5 | 0;0,5;1,0; 2,0;2,5;3,0 | 0;1,0;2,0; 3,0;3,6;4,0 | 0;1,0;2,0; 4,0;6,0;8,0 | 0;4,0;6,0; 8,0;10,0;12,0 |
| Варианты | |||||
| Тип насоса | 1250-260 | 2500-230 | 3600-230 | 7000-210 | 10000-210 |
| Тип ротора | 1,0×QН | 1,0×QН | 1,0×QН | 1,0×QН | 1,0×QН |
| Диаметр раб. колеса, мм | 470/460 | ||||
| Подачи, х 103 м3 / ч | 0;0,5;0,75; 1,0;1,25;1,5 | 0;0,5;1,0; 2,0;2,5;3,0 | 0;1,0;2,0; 3,0;3,6;4,0 | 0;1,0;2,0; 4,0;6,0;8,0 | 0;4,0;6,0; 8,0;10,0;12,0 |
| Варианты | |||||
| Тип насоса, НМ | 1250-260 | 2500-230 | 3600-230 | 7000-210 | 10000-210 |
| Тип ротора | 1,25×QН | 1,25×QН | 1,25×QН | 1,25×QН | 1,25×QН |
| Диаметр раб. колеса, мм | |||||
| Подачи, х 103 м3 / ч | 0;0,5;0,75; 1,0;1,4;1,7 | 0;0,5;1,0; 2,0;2,8;3,5 | 0;1,0;2,0; 3,0;4,0;5,0 | 0;1,0;2,0; 4,0;6,0;9,0 | 0;4,0;6,0; 8,0;10,0;13,0 |
Масштаб графики:
напор (Н) – 50 м в 1см (длинная часть)
подача (Q) – варианты 1, 6, 11, 16 – 0,1 х 103 м3 / ч в 1 см
варианты 2, 7, 12, 17 – 0,2 х 103 м3 / ч в 1 см
варианты 3, 8, 13, 18 – 0,3 х 103 м3 / ч в 1 см
варианты 4, 9, 14, 19 – 0,6 х 103 м3 / ч в 1 см
варианты 5, 10, 15, 20 – 1,0 х 103 м3 / ч в 1 см
Коэффициенты Q-H характеристики