Построение комплексной характеристики центробежного насоса ЦН 160/112-Курсовая работа-Оборудование транспорта и хранения нефти и газа

Построение комплексной характеристики центробежного насоса ЦН 160/112-Курсовая работа-Оборудование транспорта и хранения нефти и газа
ВВЕДЕНИЕ

Центробежные насосы являются наиболее распространёнными в нефтяной промышленности и предназначены для подачи холодной или горячей воды, вязких или агрессивных жидкостей, сточных вод, смесей воды с грунтом, золой и шлаком, торфом, раздробленным каменным углём и т.п. Их действие основано на передаче кинетической энергии от вращающегося рабочего колеса тем частицам жидкости, которые находятся между его лопастями. Под влиянием возникающей при этом центробежной силы частицы подаваемой среды из рабочего колеса перемещаются в корпус насоса и далее, а на их место под действием давления воздуха поступают новые частицы, обеспечивая непрерывную работу насоса. Рабочие колёса насоса могут быть не только с односторонним подводом жидкости, но и с двухсторонним, что позволяет почти полностью уравнивать давление жидкости на внешние боковые поверхности колеса. Одной из важных практических характеристик рабочих колёс центробежных насосов является коэффициент быстроходности — число оборотов в 1 мин такого рабочего колеса, которое геометрически подобно рассматриваемому и при подаче 75 л/сек развивает напор 1 м.
Для создания больших напоров применяют многоступенчатые насосы, в которых жидкость проходит последовательно несколько рабочих колёс, получая от каждого из них соответствующую энергию. Важнейшей особенностью центробежных насосов является непосредственная зависимость напора, а также мощности, кпд и допустимой высоты всасывания от подачи, которая для каждого типа насос выражается соответствующими графиками, называемыми характеристиками. Кпд центробежного насоса при определенном режиме его работы достигает максимального значения, а затем с увеличением подачи снижается.
Внутри корпуса насоса, который имеет, как правило, спиральную форму, на валу жестко закреплено рабочее колесо. Оно, как правило, состоит из заднего и переднего дисков, между которыми установлены лопасти. Они отогнуты от радиального направления в сторону, противоположную направлению вращения рабочего колеса. С помощью патрубков корпус насоса соединяется с всасывающим и напорным трубопроводами.
Если корпус насоса полностью наполнен жидкостью из всасывающего трубопровода, то при придании вращения рабочему колесу (например, при помощи электродвигателя) жидкость, которая находится в каналах рабочего колеса (между его лопастями), под действием центробежной силы будет отбрасываться от центра колеса к периферии. Это приведёт к тому, что в центральной части колеса создастся разрежение, а на периферии повысится давление. А если повышается давление, то жидкость из насоса начнёт поступать в напорный трубопровод. Вследствие этого внутри корпуса насоса образуется разрежение, под действием которого жидкость одновременно начнёт поступать в насос из всасывающего трубопровода. Таким образом, происходит непрерывная подача жидкости центробежным насосом из всасывающего в напорный трубопровод.
Центробежные насосы бывают не только одноступенчатыми (с одним рабочим колесом), но и многоступенчатыми (с несколькими рабочими колесами). При этом принцип их действия во всех случаях остается таким же, как и всегда. Жидкость будет перемещаться под действием центробежной силы, которая развивается за счёт вращающегося рабочего колеса.
Центробежные насосы классифицируют по:
• Количеству ступеней (колёс); одноступенчатые насосы могут быть с консольным расположением вала — консольные;
• По расположению оси колёс в пространстве (горизонтальный, вертикальный)
• Давлению (низкого давления — до 0,2 МПа, среднего — от 0,2 до 0,6 МПа, высокого давления — более 0,6 МПа);
• Способу подвода жидкости к рабочему колесу (с односторонним или двухсторонним входом — двойного всасывания);
• Способу разъёма корпуса (с горизонтальным или вертикальным разъёмом);
• Способу отвода жидкости из рабочего колеса в канал корпуса (спиральный и лопаточный). В спиральных насосах жидкость отводится сразу в спиральный канал; в лопаточных жидкость сначала проходит через специальное устройство — направляющий аппарат (неподвижное колесо с лопатками);
• Коэффициенту быстроходности ns (тихоходные, нормальные, быстроходные);
• Функциональному назначению (водопроводные, канализационные, пожарные, химические, щелочные, нефтяные, землесосные, терморегулирующие космические и т. д.);
• Способу соединения с двигателем: приводные (с редуктором или со шкивом) или соединения с электродвигателем с помощью муфт.
Центробежным насосам характерно возникновение осевого усилия. Осевой называется сила, направленная вдоль оси вала насоса. Осевая сила возникает в результате неравенства давлений на передней и задней внешней поверхности дисков рабочего колеса.
Для уравновешивания осевой силы в рассматриваемом насосе применено рабочее колесо с двусторонним подводом жидкости. При такой конструкции не возникает разности давлений на поверхностях диска. Таким образом, устранение неуравновешенных осевых сил достигается обеспечением полной геометрической симметрии.

5 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Задачей курсового проектирования является обучение навыкам самостоятельной оценки и анализа, методам и приемам проектирования различных технологических процессов.
При выполнении курсового проекта, используя знания, полученные на лекционных, практических и лабораторных занятиях были достигнуты следующие цели:
•  приобрел теоретические навыки по решению практических задач;
•  усвоил принципы и методику расчета и конструирования;
•  ознакомился с дополнительной литературой по теме курсового проектирования, новейшими достижениями современной науки и техники;
•  усвоил принцип поиска оптимального решения поставленной задачи;
•  научился грамотно и сжато, техническим языком излагать суть изучаемого вопроса с выводами и иллюстрациями описываемой проблемы, схемами, рисунками, чертежами;
•  получил навыки выполнения рабочих чертежей оборудования в соответствии с требованиями стандартов.