Pumpe na tankerima 1 dio

50 %
50 %
Information about Pumpe na tankerima 1 dio
Education

Published on March 7, 2014

Author: kisicspasoje

Source: slideshare.net

Description

Pumpe na tankerima 1 dio

PUMPE NA TANKERIMA '" Priredio:Miroslav Supe,dipl.ing.

Kazalo Uvod .1 I.OSNOVNI POJMOVI 1.I.Tlak,atmosferski tlak 1.2.Apsolutni tlak,pretlak,vacuum 1.3.Tlak isparavanja,tlak kljucanja lo4.Gusto6a,specificnatezina,specific gravity 1.5.Visina dobave - Head 1.6.Usisna visina,neto pozitivna usisna visina ..(NPSH) 1.6.1.Pumpa instalirana iznad nivoa teku6ine 1.6.2.Pumpa instalirana iznad nivoa teku6ine 1.6.3.1skrcajiz tanka koji je pod vacuumom 1.7.Proracun ukupne visine dobave(Total Dynamic Head) 1.7.I.Nivo teku6ine iznad usisa pumpe 1.7.2.Nivo tekuCineispod usisa pumpe 2 3 4 6 7 9 11 15 16 17 17 22 2.KAVITACIJA .. .. ... 25 2.2.Kako dolazi do kavitacije 2.3.Utjecaj kavitacije na rad pumpe 2.4.Vrste kavitacija 2o4.l.Klasicna kavitacija 2o4.2.Recirkulacijskakavitacija 2.5.0tkrivanje kavitacijskog oste6enja 2.6.Kavitacija kod centrifugalnih pumpi s radijalnim i mjesovitim protokom 2.7.Kavitacija kod centrifugalnih pumpi s aksijalnim protokom (propeleme pumpe) 2.I.NPSHi kavitacija ... .... .... ... .......... ... ... ... .. 26 27 28 28 28 .31 31 31 3.KARAKTERISTIKA INSTALACIJE 4.KARAKTERISTIKA CENTRIFUGALNIH PUMPI 4.I.Promjena broja okretaja pumpe 4.2.Promjena velicine (promjera) rotora 4.3.Promjena statickog head-a (staticke visine usisa) 4o4.Promjenaotpora instalacije 36 37 37 38 5.PARALELAN I SERIJSKI RAD PUMPI 5.I.Paralelan rad pumpi 5.2.Serijski rad pumpi 39 41 6.POVEZANOS PARAMETARA KOD CENTRIFUGALNIH PUMPI 6.I.Specificni broj okretaja 6.2.Tocka najbolje iskoristivosti (BEP) 6.3.Snaga na vratilu pumpe (BHP) ... 6o4.Maksimalnasnaga na vratilu pumpe (EOC) 6.5.Efikasnost pumpe 6.6.Medusobni odnosi parametara pumpe 42 42 43 43 44 44 45 ... 7.PODJELA CENTRIFUGALNIH PUMPI 7.1. Graficki prikaz podjele centrifugalnih 47 pumpi. . . . . . . . .. . .. .. .. . .. .. .. . .. .. .. . . . .. .. .. . .. . . . .. . .. .. .. .. .. ... 47 7.2.Centrifugalne pumpe s radijalnim protokom 7.2.I.Pumpe s spiralnim kuCistem 7.2.2.Centrifugalne pumpe s difuzorom 7.3.Centrifugalne pumpe s aksijalnim protokom 7o4.Centrifugalnepumpe s mjesovitim protokom 47 47 48 49 49 7A .I.Deepwell pumpe. . . .. .. .. . .. . . . . . .. .. .. . .. .. .. . .. . .. . . . . . . . .. .. .. .. .. .. . . . . .. .. . . .. . .. . .. . .. 49 7o4.2.Uronjenepumpe 57

1.0SNOVNI POJMOVI 1.1.Tlak,atmosferski tlak Osnovnajedinica za tlakje Pascal (Pa). 1[Pa] = {;] { Sila od I (N) koja djeluje na povrsinu od I (m2) } Posto je Pascal premalajedinica,uglavnom se za tlak upotrebljava (bar). l[bar] = 105 [Pa] = 1 OOOOO[Pa] U praksi su uredaji za mjerenje tlaka bazdareni i na druge jedinice: (psi) - pound per square inch l[psi] = 689S[Pa] Atmosferski tlak predstavlja tlak kojim sila gravitacija djeluje na Zemlju: Promiena tlaka u odnosu na nadmorsku visinu NadmorsKavisina (km) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Palm = 1O132S[Pa] ~ l[bar] IIi u anglosaksonskimjedinicama: Palm= 14.7[psi] Tlak(bar) 1,013 0,899 0,795 0,701 0,616 0,540 0,472 0,411 0,356 0,307 0,264

1.2.Apsolutni tlak.pretlak.vacuum "--'" Da bi objasnili ove pojmove,uzmimo za primjer rad centrifugalne pumpe koja radi tako da na usisu stvara vacuum,a na tlacnoj strani pretlak.Postavimo na usisnu stranu pumpe vacuummetar,a na tlacnu stranu manometar.OCitamo Ii na vacuummetru 0,3 (bar),a na manometru 1,5 (bar),zanima nas gdje se ti tlakovi nalaze u odnosu na atmosferski i apsolutni tlak. 1,5(bar) 0,3(bar) '~ P(bar ) ~.~--~ 2 ~----------------------------------------_. ,.... Pm= + 1,5(bar Papsm l."""""'r""""""""r"""""""""""""""""""""""""""""""""'l"""""""""~~~"~"~':~'~~ar) Qt1__~ ~ ~--- '-./ Papsv 0 Manometar na tlacnoj strani pumpe pokazuje pretlak Pm=I,5(bar).Dakle,pokazuje koliko je tlak na tlacnoj strani pumpe veCiod atmosferskog tlaka (Patm). Vacuummetar na usisnoj strani pumpe pokazuje vacuum pv=O,3(bar).Dakle pokazuje za koliko je tlak na usisu pumpe manji od atmosferskog tlaka (Patm). Apsolutni tlak tlacne strane pumpe: Papsm Pm + Patm= 1,5+ 1= 2,5(bar) =

Apsolutni tlak usisne strane pumpe: Papsv= Palm- Pv = 1-0,3 = 0,7(bar) To znaci da porastom vacuuma, apsolutni tlak pada. Pri atmosferskom tlaku i manometar i vacuummetar 6e pokazivati O(bar). Primjer potpunog vacuumaje Mjesec na kojemje patm = 0 (bar),odnosno imamo 100% vacuum. 1.3.Tlak isparavania. tlak kliucania Vapour pressure je apsolutni tlak koji se suprotstvlja tlaku koji djeluje na teku6inu pri nekoj temperaturi.Pokusajmo to objasniti slikovito: Atmosferski tlak Na tekuCinu u nekoj posudi djeluje atmosferski tlak.Tom tlaku se suprotstavlja vapour pressure (u daljnjem tekstu VP) tekuCine.Ako se posluzimo znanjem iz statike i promatramo tlakove kao sile moze se kazati da 6e teku6ina ostati u ovom stanju sve dokje Patm> VP.Kada se poremeti ta ravnoteza,odnosno Patm < VP,d06i 6e do rasprsivanja teku6ine (kljucnja tekuCine) '-PO)" lltesswre Slika 4 - Vapourpressure Kada se ta ravnoteza moze poremetiti? a)Vapour pressure u funkciii temperature - zagrijavanjem tekuCine,dovodimojoj toplinu,tekuCini raste temperatura,raste i VP.Kada VP postane jednak HiveCiod Patm,tekuCinarokljuca.To je najveCimogu6i VP i p naziva se True Vapour Pressure (TVP) - tlak kljucanja teku6ine. b)Vapour pressure u funkciii tlaka - ako tekuCinune zagrijavamo,ve6 sarno snizavamo tlak kiji na nju djeluje,odnosno idemo u vacuum,u jednom trenutku 6e apsolutni tlak koji djeluje na teku6nu biti jednak VP pri toj temperaturi.Taj tlak nazivamo takoder True Vapour Pressure (TVP) ili Bubble - Point Vapour Pressure - tlak kljucanja tekuCineili tlak mjehurastog isparavanja. Zasto je potrebno voditi racuna 0 VP? Prvenstveno zbog naCina rada centrifugalnih pumpi koje sluze na tankerima za razliCite namjene (iskrcaj tereta,balastiranje,debalastiranje...), a koje transport teku6ina obavljaju zahvaljujuCi pretvorbi kineticke energije koja za posljedicu ima: 1.Stvaranje potlaka na usisu pumpe 2.Pad tlaka na ulazu u rotor pumpe Ukoliko je prevelik pad tlaka i vrijednost apsolutnog tlaka u impeleru pumpe padne ispod vrijednosti VP tekuCine d06i 6e do stvaranja mjehura (kljucanje teku6ine) koji dalje uzduz lopatice rotora implodiraju.Ovu pojavu zovemo kavitacija a ona za posljedicu ima pad performanci pumpe,mehanicko oste6enje pumpe,buku i vibracije.O ovoj pojavi 6e viSerijeCibiti u poglavlju 0 kavitaciji.

Osim navedenog negativnog utjecaja VT i TVP,cesto u praksi koristimo i njihov pozitivni' utjecaj.Primjer za to je su evaporatori (isparivaci) kod kojih ekspanzionim regu1acijskim ventilima~ snizavamo tlak vode kako bi pri vacuumu 1akse dos10 do isparavanja,odnosno kako bi voda isparava1apri nizim temperaturama. Kako bi jos bo1je objasnili VP,uzmimo za primjer vodu.Ona pri atmosferskom tlaku kljuca na 1O0oC.U1ijemo je u jednu posudu koju hermeticki zatvorimo (expres 10nac) i postupno je zagrijavamo.Postavlja se pitanje da Ii ce voda pri takvim uvjetima poceti k1jucatina temperaturi kojaje : a) < 100°C b) = 100°C c) > 100°C Imajuci u vidu vec receno,oCitoje da ce voda zbog veceg tlaka koji se stvara u posudi poceti k1jucati pri temperaturi koja je veca od 1OOoC.Ako tlak u posudi dup10veti od atmosferskog,ona ce poceti k1jucati je na temperaturi od 120oC.Dak1e,vodace vremenski prije prok1jucati,ali ce se to odvijati pri temperaturi iznad 100°C. ~" Ucinimo sada suprotno.U jednu potpuno hermeticki zatvorenu posudu stavimo istu koliCinu vode te I toj posudi pocnemo snizavati tlak (p < Patm).Pridovoljno niskom tlaku,voda ce bez ikakvog dovodenja~ topline poceti k1jucati.Taj tlak nazivamo VP.Primjera radi, voda temperature 21°C ce poceti k1jucatipri tlaku od 2503,6 (Pa) = 0,025036 (bar). Obradimo ovaj problem na jos jednom primjeru.Gdje ce voda prije prok1jucati - ako je zagrijavamo na brodu (nivo mora) ili na vrhu neke p1anine? Odgovor je jasan i 10gican - na p1anini,jer zbog nizeg tlaka na vecoj nadmorskoj visini ona ce prok1jucatipri nizoj temperaturi. plllar) l (oC) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 0,10 0,12 0,15 0,20 6,92 17,51 24,09 28,97 32,88 36,18 41,54 45,84 49,45 54,00 60,08 pr) 0,4 0,6 0,8 0,9 1 2 3 4 5 10 20 ,(oC) 75,88 85,95 93,52 96,72 99,64 120,23 133,54 143,62 151,84 179,35 212,37 Tablica 2 - Promjena temperature kljucanja vode u odnosu na tlak Temperature i tlakovi se mogu vidjeti iz Mollierovog dijagrama za vodenu paru. '.'-./

1.4.Gustoca.specificna teZina.specific e:ravitv Oustoca (density) nekog fluida predstavlja masu tog fluida smjestenu u volumen od 1m3 (koliko kilograma fluida ima u prostoru od 1m3): p= ;[~] Specificna tezina predstavlja tezinu tog fluida smjestenu u volumen od 1m3(koliko Newtona fluida ima u prostoru od 1m3): r= ~[;] Specific gravity,iako u prijevodu znaCi specificna tezina, ne predstavlja vec objasnjeni pojam.Zbog toga sto ne mozemo jednoznacno prevesti naznacen pojam,zaddati cemo se na engleskom nazivu,a u daljnjem tekstu sluziti cemo se kraticom SO: so = masa jed.volumena fluida pri tl masajed.volumenavodepri tz - gust. jed. volumena fluida pri gust. jed. volumena tl vode pri t z Primjer :Napunimo ujednu posudu llitru vode,a u drugu posudu llitru klorovodicne kiseline (HCl) ng Vb. { Izvaierno Ii ih,ustanoviti cerno da voda irna rnasu od 1 kg,a HCI rnasu od 1,2 kg. Posto je 1 Iitra = 1 drn3, gustoca vode i HCl ce biti kao sto je i napisano na slici 5. Stika 5 - Gustoca vode i HCl Specific gravity (SO) za HCl mozemo izracunati kao njihov medusobni odnos: so = mHCl = PHCl = 1,2= 12 , mHzo PHzO SO je bezdirilenzionalna velicina. 1

1.5.Visina dobave (Head) " / Head predstavlja specificni naCin prikazivanja tlaka,izraienog u visini stupca tekuCine,kojeg stvara pumpa kao rezultat pretvorbe kineticke energije (brzine) tekucine. NajcesCifluidi koji se pri tome koriste su voda i ziva pa imamo head izrazen u mmHg i mmHzO. Tako mozemo tlak od 1 (bar) i slikovito prikazati preko head izrazenom u stupcu vode i zive: r Voda 10m '' Ziva 760 mm Stika 6 - Visine stupca tekuCina / - head Pokusajmo jos malo pojasniti sto je to head.Zamislimo jedan cjevovod kroz koji protjece voda.U cijevovodu se voda nalazi pod odredenim tlakom.Ukoliko cjev ima rupicu,kroz nju ce izlaziti uski mlaz vode Cija ce visina (visina mlaza vode) ovisiti 0 tlaku unutar cjevovoda.Head bi bila visina tog vodenog mlaza. H '--Stika 7 - Visine stupca tekuCina - head 0 cemu ce ovisiti head (visina stupca tekucine).OCito0 tlaku i 0 gustoci tekuCine: H=~(m) p'g Head se izrazava u metrima,iako cesto u lieraturi (a pogotovo engleskog govomog podrucja) mozemo vidjeti da se head izrazava u (mwc) - meter water colon Hi (mle) - meter liquid colon,dakle metara vodenog stupca ili metara stupca tekuCine Ako zelimo head pretvoriti u tlak, upotrijebiti cemo slijedeCiizraz: p = H . P . g( bar) Gdjesu:H - head u (m) p - gustoca u (kg/m3) g - gravitaciono ubrzanje = 9,81 (m/sekz) '--.//

ili u anglosaksonskim jedinicama: p = H.SG 2,31 (psi) gdje su:H - head (feet) SG - specific gravity Zasto kao mjeru energije pumpe upotrebljavamo head umjesto tlaka?Odgovor lezi u Cinjenici sto s tlak mjenja sa promjenom SG (P) a head ostaje konstantan sa promjenom SG (P). Primjer:Tri razlicita fluida imaju head od 10 (m): ......................... 'V oda so 1,0 H=IO(m) Stika 8 - Visine stupca tekuCina - head Koliki tlak daju stupci tekucina od 10 (m)? PHP PHCI =H . PHP . g = H. P HCI = 10.1000.10 = 100000(Pa) = l(bar) .g = 10 .1200.10 = 120000(Pa) = 1,2(bar) Pplina= H. Pplina g = 10.800.10 . = 800000(Pa) = 0,8(bar) Ocito je da se promjenom SG ili P mjenja tlak,aU head astaje isti.

1.6.Usisna visina.neto Dozitivna usisna visina (NPSH) '---' ! patm Max.teoret. patm usisna visina U posudu u kojoj se nalazi voda uronimo idealnu kapilaru (idealno glatka i bez otpora strujanja).Ako na povrsinu tekuCine djeluje atmosferski tlak i na vrh kapilare takoder atmosferski tlak,pitamo se do koje ce se visine popeti voda u kapilari. U slucaju idealne kapilare,nivo vode raste iskljucivo zbog razlike tlaka unutar kapilare i atmosferskog tlaka,nema nikakvih gubitaka te ce se voda dizati sve dok tlak vode ne dode na vrijednost VP vode.U tom trenutku bi voda pocela kljucati. Visinu do koje bi se voda digla nazivamo maksimalna teoretska usisna visina. Slika 9 - Maksimalna teoretska usisna visina '-' ~ patm patm Stvama usisna visin U posudu u kojoj se nalazi voda uronimo stvamu (realnu) kapilaru (koja ima neki koeficijent hrapavosti i otpore strujanja).Ako na povrsinu tekuCine djeluje atmosferski tlak i na vrh kapilare takoder atmosferski tlak,pitamo se do koje ce se visine popeti voda u kapilari. Pri istim uvjetima kao i u prethodnom primjeru,voda ce se u kapilari podiCi iznad razine vode u posudi,ali na nizi nivo nego kod idealne kapilare. Visinu do koje bi se voda digla nazivamo stvama (moguca) usisna visina. Slika 10 - Stvarna usisna visina .. --" PatIn ! Patm ! NPSH max. teoret. usisna visina --./ 8to bi prema tome bio NPSH? Nabolje je pogledati sliku 11. NPSH predstavlja razliku izmedu teoretske i stvame (moguce) usisne visine: NPSH = TEORET.US.VISINA - STY ARNA US.VISININA Cemu tezimo - sto vecoj stvamoj usisnoj visini (manja hrapavost,manje trenje,manji otpori strujanja) - prakticki manjim gubicima u nekoj instalaciji. Slika 11 - Neto pozitivna usisna visina

Kolika je maksimalna teoretska usisna visina vode pri 25°C? P atm = 1 (bar) V.P. vode pri 25°C = 3200 (Pa) Pvodepri 25°C = 997,1 kg/m3 Maksimalna teoretska usisna visina = P atm - V.P. = 100000 - 3200 p' g 997,1.9,81 = 10 (m) Pokusati 6emo na jos jednom primjeru objasniti prakticki znacaj navedenog izraza.Ako postavimo centrifugalnu pumpu iznad tanka u kojem se nalazi voda temp. 250C,postavlja se pitanje sa koje 6e maksimalne dubine tanka pumpa moCicrpsti vodu. patm 10(m) Maksimalna teoretska usisna visina ce biti 10 (m).No, jasno je da u stvarnosti to nece biti maksmalna moguca usisna visina jer nismo vodili racuna 0 hrapavosti cjevovoda,trenju,otporima strujanja. Za ovaj nas primjer bi ta maksimalna moguca usisna visina bila cca 7.6 - 7.7 (m). Slika 12 - Maksimalna teoretska usisna visina NPSH - neto pozitivna usisna visina (net positive suction head) - ne predstavlja visinu tekuCine zahtjevanu na usisu pumpe.NPSH predstavlja minimum usisnog tlaka (head) koji stoji na raspolaganju sistemu (Hi kojeg zahtjeva pumpa) potrebnog da bi pumpa radila bez kavitacije.Vrijednosti NPSH su uvijek iznad vrijednosti VP teku6ine. Kod objasnjavanja NPSH potrebno je razlikovati dva pojma:NPSHR i NPSHA. NPSHR - prilikom ulaska tekuCineu centrifugalnu pumpu,ona nailazi na mnoge otpore strujanja gdje dolazi do postupnog pada tlaka.Lopatice rotora nadalje pove6avaju brzinu tekuCine,a kao posljedica porasta brzine dolazi do daljnjeg pada tlaka.Bez te razlike tlaka teku6ina ne bi ni usIa u pumpu.NPSHR pumpe predstavlja mjeru te razlike tlakova,odnosno minimalni head neophodan da bi se izbjegla kavitacija. Drugim rjeCima kazano,tekuCina mora do6i na usis pumpe pri tlaku koji predstavlja NPSHR pumpe,koji je ve6i od VP teku6ine Hi6e u suprotnom do6i do isparavanja i kljucanja teku6ine. Vrijednosti NPSHR daju proizvodaCi pumpi i cesto su naznacene kao krivulja u dijagramu H - Q (karakteristika centrifugalne pumpe). NPSHA - predstavlja ostvareni NPSH sistema na usisnoj strani pumpe.Ova vrijednost se moze mjeriti pomo6u tlakova oCitanihna manometrima (dodavaju6i Patm).VP teku6ine mora biti poznat. Drugi nacin odredivanja NPSHA je pomo6u jednostavnog proracuna (ovisno 0 polozaju pumpe u odnosu na nivo teku6ine).

Uvjet dobrog (bezkavitacionog) rada pumpe je : '- NPSHA > NPSHR Ukoliko je NPSHA < NPSHR d06i 6e do kavitacije. Cesto u nasoj literaturi NPSHA oznacavamo sarno kao NPSH, a NPSHR kao NPSHdop,pa mozemo kazati daje uvjet bezkavitacionog rada pumpe NPSH > NPSHdop. NPSHA se mora izracunavati u slijede6im slucajevima: kada je pumpa instalirana iznad nivoa teku6ine kada se crpi teku6ina iz tanka koji je pod vacuumom kada teku6ina ima visok VP kada je usisna linija preduga 1.6.1.Pumpa instalirana ispod nivoa tekucine Po '- h hf- gubici uslijed trenja Slika 13 - Suction head ',../ Na usisnoj prirubnici vlada static suction head: H =~ p.g +h (m) =~+ h - hi (m) p'g NPSHAje razlika ukupne usisne visine na usisnoj prirubnici i VP tekuCine: Ukupna usisna visina (total suction head): H NPSHA=~+h- p.g hf - - VP p.g (m) U trenutku kljucanja tekuCinePo= VP pa bi tada bilo: NPSHA = h - hf (m)

Primw:Da Ii ce doci do kavitacije kod instalacije sa sIike uz zadane parametre: usisna cijev du1jine1=10' Patm promjer usisne cijevi d = 2" koljeno 90° sa navojem protok Q = 100 (gpm) VP za vodu( pri t = 6SoF) =0,27 (psia) h p = 1000 kg m3 NPSHR = 9' hf- gubici us1ijedtrenja h=5' Slika 14 - Suction head NPSHA = Patm +h- p-g Patm - VP -hf p-g 101325 p-g -1000.9,81 =1O,32(m) h = 5' = 5 -0,305 = 1,125 (m) VP= 0,27(psia)= 0,27 6895 = 1861,65(Pa) - VP - 1861,65 p-g -1000.9,81 =0,1897(m) 2 koljeno - koef.koljena k = 0,4 => hfk = k ~ = 0,4 .1,42 = 0,6' = 0,6.0,305 = 0,183 (m) 2g k = 0,4 (TabIica 4); v2/2g= 1,42 (Tablica 3) cijev - A = 17,4 = 0,174 (za Q = 100 gpm) 100 => hfe = A.f = 0,174-10'= 1,74'= 0,5307 (m) hf;hfk +hfe = 0,183+0,5307 =0,7137 (m) NPSHA = 10,32+1,525-0,1897-0,7137 = 10,94 (m) NPSHR = 9' = 2,745 (m) NPSHA > NPSHR -+ bezkavitacioni rad

- V aPM niNO eN 0.111 0.00448 a 0.00668 o.ooat. 0.0111 0.013-' 0.0188 0.0178 o.a17 3 .. II ., o.m 0.471 0.$'/'.4 7 o.M9 VJltI 1M' .,= ....01 .... o..ooo$ee 0-00128 0.00227 0.0035$ 0.00&11 O,OO6H 0.01 1 0.0302 0.0497 0.0131 0.100<$ ID 11!I tWCH NOMINAL - DISCHARGI! DCHARrH G:PM CFa II o..oOlIU 4 0.008.11 ., 0.O,3:ot 8 0.0178 to 0.02:t;3 tit ./D V 1'tI1IC 0.21)1 0.2&1 o.02 0..63& 0.870 0.0011128 VlI2t (H, 0.000826 0.00112 0.00251 0.00441 0.00e08 ..., h, t 100 r..,ohlD8 0.0'20 0.0(213 o..o2 0..0712 o.t05 1.34 0.1-«11 0..181 tU0t3 0.300 o.3U o.oo o.oua 15 0.038 1.07 O.otO8 0.02'81 0.0312 0.056 0.0401 0.0"" 20 ,. t.ASt INCHIi.a 0.0100 0.0137 0.0178 0.0226 a.Q279 o. 0.168 u o..2.u1 o.m 0..1S1 . - 8Tl!L 8CHIDdLI " STIlL ICHEOULI 40 ID I.Gef INC"Q ./D 0.00087 a INOH NOMINAl. a 8 10 o.m o.e60 use 0.02(11 12 1.15 0.0312 0.035& 0.040' 0.044$ o.04eo '4 1.34 U3 1.72 1.11 2.10 0.0278 O.Q3M 1),0480 0.06«18 0.0881 U53 0.61'1 0.717 0.8D 1.0$ 0.0480 0.0535 0.1)579 o. 0.0688 2t 24 26 28 30 "'" 1.81 1.14 1.8$ 2.01 o. 0.0£02 0-002 0.0641 o..oG2e 0.430 0.502 0.580 U83 0.753 2>4 UG t.49 2.111 2-87 136 .a ".30 ".78 U8 1.74 8.21 8.$9 7.t7 o.oa18 O.Oleo 0.111 0.1:26 0.174 0.227 1.20 1.39 1..80 1.82 204.2 3.10 3.8.5 oUT. 8.59 6.88 7,1IQ U8. 1M 11... 0.0780 0.08.11 0.100 o.lH 0.123 eD sa 2.35 2.6a 3..02 3.35 o. 40 45 0.1 0.1tI 0'.158 0.167 0.178 SO 66 70 7a. 80 4.02 .3a ..6$ 5.03 U8 Q..2S1 0.29& 1.00 1.28 1.eo 1.0.8 2.32 2.72 3.1& 0.,. 85 9G IS 1DO 110. &.70 &..O 8.37 f.70 1.37 0.504 00.;201 0.212 0.223 0-24.5 0.0201 o. 0.0535 0.0518 0.0124 °"0686 0.0710 Ie 18 20 22 2e a8 ao as 0,0et1 0.100 O.HI 0.123 0.134 ..0 45 0.145 0.158 o.lB1 86 70 7'a so IS eo 0212 0.223 0.24 0.U1 ueo 0,.312 0.330' UN U o..cOI D.4t3 0."'48 o..clO 0.53,5 0.57$ 0.824 110 120 180 140 ISO leo 170 180 190 200 220 240 uo 0.- 0.830 0.688 3-63 4,13 us 11.22 U2 &.46 7.11 U1 1.03 "" 14." 0.2&1 0.280 0.312 0.334 0.35& 120 130 140 150 180 M4 8.71 9.38 10.05 10.1 1.00 1.18 1.31 1.51 1.71 10.0 11.1 13.08 18..4 17.4 :au 0.379 0.<10' 0.423 0.4.c8 0...480 170 180 180 200 220 11.4 1U 1U us 2.02 2,52 2.18 3.38 1U 2U 24.2 2&.7 32.1 0..5 Q..S79 240 260 210 $00 11.1 1U 20.1 4.02 4.72 $.41 23.5 U. u 38.1 "".6 51.3 400 450 100 860 2o.s 30.2 33.6 35.9 11..2 1U IfA 21.' 25.1 9.08 9068 10.52 IU 12.4 13.4 '4.3 115.3 1154 17.2 18.2 1Q.1 21.0 2U 24.. 1.28 ,...2 1.72 2.05 2M 2.78 UO 3.IM 4.11 ..80 uo 111 32.5 1e... 18.4 2O1i 22.7 380 380 34... 38.3 31,2 NO:allQWIIIICt hll U2 38.0 40 4U 54.1 eo..l ".'" o.a02 o..H7 0:.a1)1 15.1 17.4 20.9 24.7 5.13 u:a 8.88 1.18 2&8 H.7 3O.8 Nonl 0..:393 0.447 1.15 300 420 34 .tOO o..3:ot:ll o.n UD8 O.Me 0.711 o.m uo 0.112 0.141 0.174 0.211 Uti 90 " 100 1).36! 0.430 0.5'11 0.800 MM U1 $..13 0.18.1 0201 0.288 . " us eo 0.17' 0,0115 '2.I 'Y bllfl m8de lot ~t, eu 800 85.0 19 141 "58 187 0.82. o..ell8 0.180 0..' '-0011 1.114 1.22$ 1.337 3,50. ow 13.<4 '4.7 1'. .2 0.8404 2118 23S ctllklftlM:" 11141&RW1181'. or lilY abnormal CDlIdl1lon of IAItriOt I'Urlac.. Tablica 3 - Gubici trenja za vodu na 100' cijevi liU 78..2 103 130 180 IN 210

~-. I. . ~ ~ SEL L.. MOUTH INL!T OR ReCUOER K.0.0$ f!==:1 REGUL.AR ,>,SCREweo , 4&. I5I.L. .~ ... K" , " ~o SQIJARE eOGEC INLET K=0,5 , . . I ~ ~ e1~[) K' 20 I'" .. 1 1 AeGUl AR SOREWED 90. ELL,'" , K' ~ " " ~' . . ' ~ " - f- . ,:) ' ' ~ 'liNE ' '. ~ , ,, , '1 . ' FLOW ~~ , K.1 ' .OS; PLANGEC LON RADiUS.3 i K BRANOH , ., FL.OW D h Tablica 4 - Koejicijenti otpora koljena . ii K PEET0' PWID 1 t TSe FlANGeO .2 ;0. EL.L. " I ' 0. K' . ' .~ ~. ,, '!3 " .. K3 ' 8RANOH FLOW FLA.N,G!O SO' EL.L. .: , . TEE 00. ELI.. ,4 REG'UlAR 2 so"EWE!) SCReWED , " ~, .", , l.ONO ~ RADIUS .I .. ' , " . , , . ' ' " .4 ", ,~ ' I .,.,~ fa "

1.6.2.Pumpa instalirana iznad nivoa tekucine ~ hr- gubici uslijed trenja h Po VP ..- Stika 15 - Suction lift U ovom slucaju na usisnoj prirubnici v1adastatic suction lift: H =~ p.g - h (m) =~-h-hf (m) p.g NPSHAje raz1ika ukupneusisnevisinena usisnojprirubnicii VP tekuCine: Ukupna usisna visina (total static suction lift): H Po NPSHA=--h-hf p'g -- VP p'g (m) Primier:Da Ii ce doci do kavitacije u slucaju insta1acije sa slike 15 pri istim parametrima kao i u~ prethodnom primjeru? usisna cijev duljine 1=10' promjer usisne cijevi d = 2" NPSHA = Patm-hp'g VP -h p'g koljeno 90° f protok Q = 100 (gpm) NPSHA = 10,32-1,525-0,1897-0,7137 = 7,892 (m) NPSHA > NPSHR 0+ bezkavitacioni rad VP za vodu( pri t = 68°F) =0,27 (psia) p = 1000 kg m3 NPSHR = 9' h=5' -/

1.6.3.Iskrcaj iz tanka koji je pod vacuumom 400' Patm 40' h c:: Slika 16 - Tank pod vacuumom Patm = 14,7 psi = 101325 (Pa) vacuum u tanku hv= -20" Hg = - 508 mmHg = - 6,68 mH2O VP (68°F vode) = 0,27 psia = 1861,65 (Pa) h = 5' = 5.0,305 = 1,525 (m) Usisna ciiev 2"x 10' NPSHR = 9' = 2.745 (m) NPSHA = Patm +h+hv - VP -hi p.g p.g - 101325 p' g - 1000.9,81 = 10,32 (m) Patm hr = hk + he iz tablice => k = 0,4 2 h fk= k~ = 0,4.1,42= 0,6'= 0,183(m) 2g A=~=0174' 100 hie = A.f = 0,174.10'= 1,74'= 0,5307 (m) VP - 1861,65 p' g - 1000.9,81 = 0,1897 (m) hr= 0,183 + 0,5307 = 0,7137 (m) NPSHA = 10,32 + 1,525 - 6,68 - 0,1897 - 0,7137 = 4,26 (m) NPSHA > NPSHR + bezkavitacioni rad

1.7.Proracun ukupne visine dobave (Total Dvnamic Head - TDH) v--/ 1.7.1.Nivo tekucine iznad usisa pumpe Uzmimo za ovaj proracunjednu instalaciju kojom uz pomoc pumpe iskrcavamo klorovodicnu kiselinu (HCl), temperature 150°F (65,56°C), SG=l,l sa stupnjem iskrcaja od 100 GPM (22,7 m31h) 100' 10' P2=Patm 20' SO' .~ Usisni cjevovod 3" Iskrcajni cjevovod 2" 20' p]=I,1 (bar) = 10' = 3,05 (m) h2 = 50' = 15,25 (m) hI + 10' 5' ',- 7' '-..;-/ Slika 17 -Proracun TDH Usisna strana Ukupna visina usisa = staticka visina usisa - trenje (TotalSuctionHead= StaticHead- Friction) PI StaticHead=-+h] p-g = 1,1-105 +3,05 =10,19(m) 1100-9,81

Trenje usisne strane: luk- ukupna duljina usisnog cjevovoda promjera 3" = 5' + 7' + 5' = 17' = 5,185 (m) Utiecai ventila i koliena => trenje koje umanjuje kvalitetan usis, moze se izraziti duljinom cjevi za koju cemo povecati ukupnu duljinu cjevovoda.Drugim tjeCima,uz pomoc tablica cemo trenje koljena i ventila pretvoriti u duljinu cijevi,odnosno za te vrijednosti cemo povecati duljinu cjevovoda: PromJer cijevl Gate valve (Zasun) Globe valve (Ravni ventil) Check valve (Pipac) 45° 1,5" 2" 0,9 1,1 45 11 1,9 4,1 58 14 2,4 5,2 3" 1.6 86 20 3,6 7,7 4" 2,1 113 26 4,7 10,2 6" 3,2 170 39 7,1 15,3 Koljeno Tablica 5 - Ekvivalentna duljina cijevi izraiena u stopama (feet) Koljeno - 90° (za cijev 3") => tablica 5 => lk= 7,7' = 2,3485 (m) Zasun - (cijev 3") => tablica 5 => Iv= 1,6' = 0,4896 (m) lekv-ekvivalentna duljina usisnog cjevovoda lekv = luk + lk+ Iv= 5,185 + 2,3485 + 0,4896 = 8 (m) Trenje usisne strane = koeficijent trenja x ekvivalentna duljina cjevovoda Da bi odredili koeficijent trenja (A) ,moramo se posluziti tablicom 6: 6"Pipe U.S. i 1"Pipe 2"Pipe 3"Pipe 4"Pipe 5"Pipe GPM Vel LOSS Vel LOSS Vel LOSS Vel LOSS Vel LOSS Vel Loss 10 .72 11.7 1.02 0.50 .45 0.07 20 7.44 42.0 .04 1.82 0.91 0.25 0.51 0.06 30 '11.15 89.0. .06 3.84 1.36 0.54 0.77 0.13 0.49 0.04' 40 14.88 152 . .08 6.60 1.82 0.91 1.02 0.22 0.65 0.08 50 5.11 9.90 .27 1.36 1.28 0.34 0.82 0.11 0.57 0.04 60 1 6.13, 3.9 .72 1.92 1.53 0.47 .98 0.16 0.68' 0.06 7.15 18.4 .18 2.57 1.79 0.63 1.14 0.21 0.79 0.08 70 80 U7 23.7 5.65 3.28 .04i 0.81,1.31 0.27 0.91 0.11 9.19' 29.4 U9 4.06 .30 1.0. 1.47 0.34 1.02 0.14 90 - - 10.2 35.8 .54 4.96, .55i 1.22 1.63 0.41 1.13 0.17 100 11.3 42.9 5.0016.00 .81 1.46, 1.79 0.49 1.25 0.21 110 - - 12.3 50.0 5.4517.00 .06 1.72 1.96 0.58 1.36 0.24 120 - - 13.3 58.0 5.91 8.101 .31 i1.971U2 0.67 1.47 0.27 '130 - - 14.3 67.0 6.35 9.20 .57 2.28 l.29 0.76 1.59 0.32 140 15.376.0 6.82 10.5, .82 2.62 l.45 0.88 1.70 0.36 150 - - - - - - - - - - - Tablica 6 - Gubici uslijed trenja izrazeni u (feet) na 100' duljine cijevi 90°

A = Gubici uslijed trenja na 100' cijevi 100' 4,96 = 0,0496 100 Trenje= A-Iekv=0,0496-8 = 0,3968 (m) Ukupna visina usisa = staticka visina usisa - trenje Ukurma visina usisa = 10.19 - 0,3968 = 2.66 (m) Tlacna strana visina dobave = staticka visina dobave + trenje (Total Discharge Head = Static Discharge Head + Friction) Staticka visina dobave = - P2 p- g +h 2= 1,01.105 + 15,25 = 9,389 + 15,25 = 24,64 (m) 1100-9,81 Trenje tlacne strane: - ukupna duljina tlacnog (iskrcajnog) cjevovoda promjera 2' => luk= 172' = 52,46 (m) - 2 koljena pod 45°promjera 2' => tablica 5 => lkl = 2 2,4 = 4,8'= 1,464(m) - - 2 koljena pod 90° promjera 2' => tablica 5 => 1k2 2 = - 1 zasun => tablica 5 => lvl = 1,1' = 0,3355 (m) - 1 pipac => tablica 5 => Iv2= 14' = 4,27 (m) - 5,2 = 10,4'= 3,172 (m) lekv= luk+ lkl + 1k2 lvl + Iv2= 52,46 + 1,464 + 3,172 + 0,3355 + 4,27 + trenje tlacne strane = A-Iekv (A izracunamo uz pomoc tablice 6) A = 35,8 = 0 358 100 ' Trenje = 0,385 -61,70 = 22,0886(m) Visina dobave = Staticka visina dobave + Trenje visina dobave = 24.64 + 22.0886 = 46.7286 (m) Ukupna visina dobave = Visina dobave - Ukupna visina usisa ili Total Dynamic Head = Total Discharge Head TDH = 467286 - 9.7932 = 36.93 (m) - Total Suction Head = 61,70 (m)

ZaStoje potrebno izracunavati TDH (Ukupnu visinu dobave)? Zbog toga da vidimo koliki head mora imati pumpa da bi uspjesno iskrcala teret,drugim rjecima, koliki je zahtjevani head pumpe. U prethodnom primjeru izracunat je TDH za 100 GPM (22,7 m31h).Da bi nacrtali karakteristiku instalacije i odredili radnu tocku,potrebno je odrediti jos nekoliko tocaka uz ciju cemo pomoc nacrtati krivulju.To znaCida cemo izracunati gubitke uslijed trenja i na usisnoj i na tlacnoj strani pumpe pri razliCitim stupnjevima iskrcaja (rate of discharge). Ukoliko ponovimo ovakav proracun za 50 i 90 GPM dobiti cemo slijedece vrijednosti: Usisna strana: Stupanj iskrcaja GPMlm31h Lekv (m) A Trenje (m) Ukupna visina usisa (m) Ukupna visina usisa (m) 50/11,356 8 0,138 0,11 10,19 10,08 90/20,44 8 0,0408 0,327 10,19 9,86 100/22,7 8 0,0496 0,396 10,19 9,79 Tablica 5 - Parametri usisne instalacije Tlacna strana Stupanj iskrcaja GPM/m31h Lekv (m) A Trenje (m) Visina dobave (m) Ukupna visina dobave (m) 50/11,356 61,7 0,099 6,125 24,64 30,765 90/20,44 61,7 0,294 18,19 24,64 42,83 100/22,7 61,7 0,358 22,08 24,64 46,728 Tablica 6 - Parametri tlacne instalacije Sada izracunamo TDH za sva tri stupnja iskrcaja: TDH za 50 GPM = 30,765 -10,08 =20,685 (m) TDH za 90 GPM = 42,83 - 9,863 = 32,967 (m) TDH za 100 GPM = 46,728 - 9,79 = 36,9386 (m) Ucrtamo ove tri tocke u dijagram karakteristike pumpe, povezemo ih krivuljom i dobijemo karakteristiku instalacije.Tamo gdje karakteristika instalacije sijece karakteristiku pumpe nalazi se optimalna radna tocka.

TDH (m) ,.-"" ful~td~ka PWl4Pe 36,9386 .1 , ..::! , 32,967 30 . . ... ... ~>r i I i .... 20 .~ .Q'@'-:~~:~::>i' ! ; ; I ; / NPSHR 20 / ; 10 / , , ! -_! .,- /' 8 i 50 ,/ 10 ' ' 90 100 GPM 'Karakteristika pumpe ............. ------. Karakteristika instalacije Krivulja NPSHR Slika 18 - Konstrukcija karakteristike instalacije U dnu dijagrama vidIjiva je krivuIja koja predstavIja NPSHR - minimalni head pumpe koji je potreban da bi se izbjegla kavitacija.Pokusajmo u nasem primjeru vidjeti da Ii ce ostvareni NPSHA biti veci od NPSHR. Podsjetimo se da smo iskrcavali HCI temperature 150 F (65,560C).Vec smo u prethodnim primjerima vidjeli kako je jednostavno izracunati NPSHA: NPSHA=~+ p'g h1- h f- - VP p'g y/

gdje su: pi - tlak u tanku na brodu = 1,1 (bar) p - gustoca HCI = 1100 kg/m3 hf - gubici uslijed trenja = 0,3968 (m) VP - vapour pressure (tlak kljucanja) HCI pri t = 65,56°C = 0,25635 (bar) NPSHA= 110000 +305-039681100.9,81' , 25635 =1O24(m) 1100.9,81 ' NPSHR iz dijagrama (slika 18) = 8 (m) NPSHA > NPSHR => pumpa ce pri stupnju iskrcaja od 100 GPM (22,7 m3fh)imati head od 36,94 (m) i iskrcavati klorovodicnu kiselinu temperature 65,56°C bez problema i nece doci do kavitacije.Dakle,pumpa ce raditi u bezkavitacionom podrucju. 1.7.2.Nivo tekucine ispod usisa pumpe Uzmimo za ovaj proracun jednu instalaciju kojom uz pomoc pumpe iskrcavamo vodu temperature 170op,SG = 1,0 sa stupnjem iskrcaja od 100 GPM (22,7 m3fh) 100' f 20' 22t lot lOt 1St 25t WTater 170F ISG'1.0 i Slika 19 - Proracun TDH -primjer za Suction Lift Usisnicjevovod 3" Iskrcajnicjevovod 2" 10'

Usisna strana Ukupna visina usisa = staticka visina usisa + trenje (Total Suction lift = Static Suction Lift + Friction) Static suction Lift = 15' = 4,575 (m) Trenje usisne strane: IUk-ukupna duljina usisnog cjevovoda promjera 3" = 25' + 10' = 35' = 10,675 (m) Koljeno - 90° (za cijev 3") => tablica 5 => lk= 7,7' = 2,3485 (m) lekv- ekvivalentna duljina usisnog cjevovoda lekv = luk + lk= 10,675 + 2,3485 = 13,0235 (m) Trenje usisne strane = koeficijent trenja x ekvivalentna duljina cjevovoda Da bi odredili koeficijent trenja (A) ,moramo se posluziti tablicom 6: A = Gubici uslijed trenja na 100' cijevi = 4,96 = 0 0496 100' 100 ' Trenje = A.lekv = 0,0496.13,0235 = 0,646 (m) Ukupna visina usisa = staticka visina usisa + trenje Ukuvna visina usisa = 4.575 + 0,646 = 5,221 (m) Tlacna strana Visina dobave = Staticka visina dobave + Trenje (Total Discharge Head = Discharge Static Head + Friction) Discharge Static Head = 22' = 6,71 (m) - vidljivo sa slike 19 Trenje tlacne strane: - ukupna duljina tlacnog (iskrcajnog) cjevovoda promjera 2" => luk= 142' = 43,31 (m) - 4 koljena pod 90° promjera 2" => tablica 5 => 1k2 4 = .5,2 = 20,8' = 6,344 (m) lekv= luk + lk = 43,31 + 6,344 = 49,654 (m) trenje tlacne strane = A .1 ekv ( A izracunamo uz pomo6 tablice 6) - 35,8 = 0,358 A-100 Trenje = 0,385.49,654 = 19,12(m)

Visina dobave = Staticka visina dobave + Trenje visina dobave = 6.71 + 19.12 = 25.83 (m) Ukupna visina dobave = Visina dobave + Ukupna visina usisa Hi Total Dynamic Head = Total Discharge Head + Total Suction Head TDH = 25.83 + 5.221 = 31.051 (m) Sto mozemo primjetiti kod ovog proracuna? Nismo u razmatranje pri proracunu uzeli tlakove koji djeluju na povrsinu vode i u tanku na brodu i u tanku na obali.Dakle,ukoliko su tankovi otvoreni kao u ovom primjeru, na slobodnu povrsinu djeluju jednaki tlakovi (Patm) oni se ne uzimaju u proracun. i

Add a comment

Related presentations

Related pages

Asi - 105. epizoda dio 1/2 - YouTube

Asi - 105. epizoda dio 1/2 TheBucibu. Subscribe Subscribed Unsubscribe 7,722 7K. Loading... Loading... Working... Add to. Want to watch this ...
Read more

EZEL 27. EPIZODA 1. DIO - YouTube

EZEL 27. EPIZODA 1. DIO mradje. Subscribe Subscribed Unsubscribe 14 14. Loading... Loading... Working... Add to. Want to watch this again later?
Read more

Pumpe i Separatori

Pumpe; Vrste pumpi; Separator by Riki2307 in Types > School Work and pumpe dinamičke pumpe centrifugalne pumpe mlazne pumpe klipn. Pumpe; ...
Read more

Vjera na djelu, 1. dio: Izlazak iz tame | Video

... vjera na djelu, 1. dio: Izlazak iz tame. Istraživači Biblije trebali su imati čvrstu vjeru u Boga da bi se oslobodili okova krive religije.
Read more

05 Pumpe Dio5 - Scribd

PUMPE. PUMPE Dinamičke pumpe Dinamičke pumpe TEHNIČKI FAKULTET Sveučilišta u Rijei Brodski pomoćni strojevi, dio 5. Dinamičke pumpe NET! P!"ITI#NA # ...
Read more

Hidraulička pumpa - Wikipedija

Hidraulička pumpa, hidraulička crpka ili hidraulička sisaljka je kao pogonski stroj sastavni dio hidrauličkog pogona, kojemu je izvana dovedena ...
Read more

Ljubav na medji 30. Epizoda - 1. deo - BALKANJE

Ljubav na medji 30. Epizoda - 1. deo... Balkanje aplikacija Početna; Kategorije . Balkanske Serije. Akademci; Aleksa Santic; Azilanti; Babino Unuce; Bela ...
Read more

Pomorska tehnologija 1. Na teretnim brodovima više od 500 ...

Dio I – Pomorska tehnologija 1. Na teretnim brodovima ... Osim na tankerima kao balastne pumpe se mogu ... opće službe, kaljužne pumpe, ...
Read more