Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Пример проектирования струйного насоса при подаче рабочей … жидкости из магистрального напорного трубопровода.
|
|
Требуется спроектировать струйный насос при подаче рабочей жидкости из магистрального напорного трубопровода (силовая насосная установка обеспечивает стабильность рабочего перепада давления при изменении расхода рабочей жидкости через сопло струйного насоса). Расчеты провести, исходя из условия работы струйного насоса с максимальным КПД. Из двух возможных равноценных вариантов решения задачи выбрать тот, где диаметр камеры смещения больше. В данной задаче последнее условие связано с необходимостью расширения каналов для прохода твердых частиц, имеющихся в перекачиваемой жидкости.
Описание насосной установки. На расчетной схеме рис.5.4 показан струйный насос 1, размешенный в скважине 2 и служащий для добычи воды. Добываемая вода через перфорационные отверстия 3 в обсадной колонне поступает в приемную камеру струйного насоса. В данном примере рабочая жидкость в струйный насос подается из напорного магистрального трубопровода 5. Рабочая и добываемая жидкости перемешиваются в струйном насосе и отводятся в сборный трубопровод 4. На схеме показан участок характеристики силовой установки, служащей для перекачки жидкости по магистральному трубопроводу и для подачи рабочей жидкости к струйному насосу (разность давлений в напорном магистральном трубопроводе и сборном трубопроводе остается постоянной при изменении расхода рабочей жидкости через сопло струйного насоса).
Исходные данные к расчету. Условиями эксплуатации определены значения выходных параметров проектируемого струйного насоса и силовой установки, подающей рабочую жидкость к струйному насосу: давление струйного насоса -0, 9 МПа;
расход перекачиваемой жидкости -3, 0 л/с;
плотность жидкости -1000 кг/м3;
коэффициент сжатия струи -1, 0;
максимальное давление силового насоса -2, 5 МПа;
минимальное давление силового насоса -2, 5 МПа;
(в пределах рассматриваемого участка характеристики силового насоса максимальное и минимальное давления равны);
максимальная подача силового насоса -5, 0 л/с;
минимальная подача силового насоса -1, 0 л/с.
Для расчета используем программу № 2. Соблюдая принятую для расчетов размерность параметров, вводим в ЭВМ исходные данные в такой последовательности:
0, 003
1, 0
0, 005
0, 001
Рис. 5.4. Расчётная схема насосной установки.
Проанализируем результаты расчёта, представленные в таблице 5.3.
Таблица 5.3
| A | Q | H | ETA | DS | DKS | P04 | P01 | Q0 |
| 3, 510 | 1, 000 | 0, 262 | 0, 355 | 0, 00656 | 0, 01229 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0030 |
| 4, 451 | 1, 000 | 0, 262 | 0, 355 | 0, 00670 | 0, 01414 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0030 |
| 3, 121 | 0, 938 | 0, 262 | 0, 333 | 0, 00669 | 0, 01183 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0032 |
| 4, 825 | 0, 938 | 0, 262 | 0, 333 | 0, 00697 | 0, 01531 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0032 |
| 2, 884 | 0, 882 | 0, 262 | 0, 314 | 0, 00685 | 0, 01163 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0034 |
| 5, 051 | 0, 882 | 0, 262 | 0, 313 | 0, 00721 | 0, 01620 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0034 |
| 2, 709 | 0, 833 | 0, 262 | 0, 296 | 0, 00700 | 0, 01153 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0036 |
| 5, 216 | 0, 833 | 0, 262 | 0, 296 | 0, 00743 | 0, 01698 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0036 |
| 2, 571 | 0, 789 | 0, 262 | 0, 281 | 0, 00716 | 0, 01148 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0038 |
| 5, 344 | 0, 789 | 0, 262 | 0, 280 | 0, 00765 | 0, 01769 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0038 |
| 2, 458 | 0, 750 | 0, 263 | 0, 267 | 0, 00731 | 0, 01147 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0040 |
| 5, 453 | 0, 750 | 0, 262 | 0, 266 | 0, 00786 | 0, 01835 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0040 |
| 2, 361 | 0, 714 | 0, 262 | 0, 254 | 0, 00746 | 0, 01147 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0042 |
| 5, 543 | 0, 714 | 0, 262 | 0, 254 | 0, 00806 | 0, 01898 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0042 |
| 2, 279 | 0, 682 | 0, 263 | 0, 243 | 0, 00762 | 0, 01150 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0044 |
| 5, 619 | 0, 682 | 0, 262 | 0, 242 | 0, 00826 | 0, 01957 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0044 |
| 2, 207 | 0, 652 | 0.263 | 0, 233 | 0, 00777 | 0, 01154 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0046 |
| 5, 687 | 0, 652 | 2, 262 | 0, 232 | 0, 00845 | 0, 02014 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0046 |
| 2, 143 | 0, 625 | 0, 262 | 0, 222 | 0, 00791 | 0, 01158 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0048 |
| 5, 747 | 0, 625 | 0, 262 | 0, 222 | 0, 00863 | 0, 02070 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0048 |
| 2, 088 | 0, 600 | 0, 263 | 0, 214 | 0, 00806 | 0, 01164 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0050 |
| 5, 798 | 0, 600 | 0, 262 | 0, 213 | 0, 00882 | 0, 02123 | 2, 500 | 3, 400 | 0, 0050 |
90000, 0000
- 0, 0030
1000, 0000
1, 0000
2500000, 0000
2500000, 0000
0, 0050
0, 0010
Все представленные варианты струйных насосов способны обеспечить заданные значения выходных параметров и, следовательно, решить поставленную задачу. Остается выбрать один из этих вариантов. В соответствии с заданием выбор необходимо проводить из условия обеспечения максимального КПД струйного насоса. Этому условию отвечают варианты в 1 и 2 строках. Согласно условию задачи предпочтение отдаем варианту во 2-й строке, где диаметр камеры смешения больше. Расчетные значения диаметра выходного отверстия сопла- 0, 0067 м, диаметра камеры смешения- 0, 01414 м, расхода рабочей жидкости-0, 003 м3/с.
Обратим внимание на то, что во всех представленных в таблице 5.3 вариантах струйных насосов расход рабочей жидкости превышает 0, 003 м3/с. Это означает, что при расходе рабочей жидкости менее 0, 003 м3/с невозможно решить поставленную задачу с помощью струйных насосов.
|
|