[gup_1978]

Доброго дня. Тема такая. Есть надземный резервуар на 20000 м3. Он стоит выше насоса на 15 м. Расстояние от резервуара до насоса 700 м. Диаметр трубопровода 500 мм, производительность насоса 600 м3/час, напор 120 м. По длине трассы всасывания есть подъем (п-образный - переход через дорогу) на высоту 6,0 м. Будет ли работать насос на всасывание из резервуара? Если по честному то среда - разогретый мазут, но его плотность колеблется от 900 до 1200 м3/час, поэтому думаю, что в каком-то приближении можно считать что работаем с водой. Если можно, скиньте ссылку на не шибко заумный расчет. Подозреваю, что такие условия работы насоса мягко говоря дебильные, вот и хотим переубедить инвестора от этой идеи.

[slava217]

Сообщение от gup_1978 Будет ли работать насос на всасывание из резервуара?

А рядом с резервуаром насос не проще ли поставить?

[Serge Krasnikov]

Сообщение от gup_1978 но его плотность колеблется от 900 до 1200 м3/час,

странная какая-то у вас единица плотности

[Viacheslav Afonin]

Сообщение от gup_1978 в каком-то приближении можно считать что работаем с водой.

а кинематическая вязкость такая же?

[gup_1978]

Сообщение от Viacheslav Afonin а кинематическая вязкость такая же?

300 мм2/сек

А рядом с резервуаром насос не проще ли поставить?

Да проще, но есть два существующих насоса, вот заказчик и хочет их использовать,а мы не хочем, но нужно доказать, что такая работа невозможна

[Viacheslav Afonin]

Сообщение от gup_1978 300 мм2/сек

у воды примерно в 300 раз меньше

[gup_1978]

Сообщение от Viacheslav Afonin у воды примерно в 300 раз меньше

мне б расчетик ....

[esquire]

Работать насос будет, условия работы более чем хорошие, напор на всасе 1.2 кг/см2, это при минимальном уровне в резервуаре. Правда подсчитано для масла автомобильного, мазута в базе не было, но кинематическая вязкость принята 350 ст. Результаты расчета:
http://yadi.sk/d/5oGgqeMjAk8Tn

[gup_1978]

Сообщение от esquire Работать насос будет, условия работы более чем хорошие, напор на всасе 1.2 кг/см2, это при минимальном уровне в резервуаре. Правда подсчитано для масла автомобильного, мазута в базе не было, но кинематическая вязкость принята 350 ст. Результаты расчета: http://yadi.sk/d/5oGgqeMjAk8Tn

При прямом участке трубопровода да еще с уклоном в сторону насоса - естественно все хорошо. Но по трассе будет подъем на высоту 6,0 м. Это как-то нужно учитывать?

[esquire]

Так это только над дорогой, т.е. подъем 6м, а потом опуск на 6 м., поэтому на падение давление это никак не скажется. Могу расчетом показать если сомневаешься, но это так

[gup_1978]

Сообщение от esquire Так это только над дорогой, т.е. подъем 6м, а потом опуск на 6 м., поэтому на падение давление это никак не скажется. Могу расчетом показать если сомневаешься, но это так

Согласен, бензин из бака шлангой скачивал. А как первый запуск - насос втянет?

Работать насос будет, условия работы более чем хорошие, напор на всасе 1.2 кг/см2, это при минимальном уровне в резервуаре. Правда подсчитано для масла автомобильного, мазута в базе не было, но кинематическая вязкость принята 350 ст. Результаты расчета:
http://yadi.sk/d/5oGgqeMjAk8Tn

Мне б расчет с формулами. Да и хотим доказать то собственно, что этот вариант плохой. Лучше насосы поставить дополнительно возле резервуаров. И трасса будет проще и оплата больше

[esquire]

Я пользуюсь эти хорошим справочником, там есть раздел посвященный гидродинамике:
Павлов,П.Г.Романков,А.А.Носков Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов хим технологии

Можно попробовать доказать, если допустим трубы старые или грязные, шероховатость труб увеличить, ну и что-то в этом духе. Короче пофантазировать есть где )))))
Если нужны будут нормальные расчеты обращайся. Александр [email protected]

[KronSerg]

Из условий расход 600м3/час, труба 500мм, длина трубы 700м для воды получаются потери 1,5м, просто по таблицам Шевелева.
Таблиц для мазута у меня нет, а менять вязкость и плотность в формуле лень, да и не нужно.
Понятно, что эти 1,5м потерь легко компенсируются теми 15м на которые резервуар выше насоса стоит, насос работать будет.
Про петлю разговор не так прост, очень важно на какой высоте эта петля располагается, если вверху у резервуара - она работать нормально не даст, если внизу у насосной - не помешает. Грубо говоря, если верх петли выше уровня в резервуаре поднимается - это плохо, если нет - она на работу не влияет.
Есть ещё момент про который нельзя забывать - тепловой спутник мазутопровода, если это пар, будут трудности с разбитием спутника на участки и с отведением конденсата, тут эта петля может сыграть критическую роль, до и после неё конденсат нужно отводить в разные стороны. Если спутник не пар, тогда в этом плане тоже объективных проблем не предвидится.
И ещё пять копеек - опорожнение трубы после использования, в случае с петлёй, продувку трубы возможно в две стороны от петли придётся делать, но это далеко не факт.
На мой взгляд, решение не лучшее, но объективная проблема в основном в удалении скопившихся газов из петли, если возникнет пробка, напора из бака может не хватить чтобы её продавить.

[esquire]

Так это петля над дорогой, как она может выше резервуара? Здесь вопрос решается как навязать заказчику решения подороже! Вот над чем подумать надо )))

[KronSerg]

Сообщение от esquire Так это петля над дорогой, как она может выше резервуара?

Сообщение от KronSerg Грубо говоря, если верх петли выше уровня в резервуаре поднимается - это плохо, если нет - она на работу не влияет.

Внимательнее, уровень важен, уровень, где там верх резервуара значения не имеет.

[gup_1978]

Отметка низа низа трубы при входе в резервуар - 12,0 м, отметка низа трубы при переходе через дорогу (по пути трассы - 220 м от резервуара) - 13,3 м, противокавитационный запас насоса - 2,8 м, отметка низа трубы при входе в насос - 1,2 м. Тепловых спутников нет - оборев труб греющим кабелем с изоляцией. По поводу "навязать решение подороже" - нет, не в этом дело. Просто такой длины всасывающий трубопровод очень настораживает. А на нефтебазу заходит инвестор, который хочет сэкономить. Проектанты и нефтебаза за то, чтобы насосы поставить возле резервуаров, инвестор же как обычно впервую очередь считает деньги, а надежность и безотказность системы - для него второстепенно.

И еще, нужно выдерживать уклон 0,02. Есть ненормальная идея сделать несколько переломов с дренажем в нижних точках, причем без емкостей, а в соседнюю трубу (их вообщето две одинаковых) с подключением передвижного насоса на случай ремонта одной из труб.

[KronSerg]

Сообщение от gup_1978 противокавитационный запас насоса - 2,8 м, отметка низа трубы при входе в насос - 1,2 м.

Это значит, что в сторону кавитации копать смысла нет.

Сообщение от gup_1978 Отметка низа низа трубы при входе в резервуар - 12,0 м, отметка низа трубы при переходе через дорогу (по пути трассы - 220 м от резервуара) - 13,3 м

А это означает, что работать система при низком уровне в резервуаре не будет.

Сообщение от gup_1978 Есть ненормальная идея сделать несколько переломов с дренажем в нижних точках, причем без емкостей, а в соседнюю трубу (их вообщето две одинаковых) с подключением передвижного насоса на случай ремонта одной из труб.

Это тоже комментировать надо?

[gup_1978]

Сообщение от KronSerg А это означает, что работать система при низком уровне в резервуаре не будет.

А можно поподробнее почему не будет. Именно это я и хочу отдать инвестору

[KronSerg]

Сообщение от gup_1978 А можно поподробнее почему не будет. Именно это я и хочу отдать инвестору

Во-первых, труба у дороги на метр выше чем у резервуара, да ещё на 6м поднимается (а то и больше с учетом опоры), выходит что отметка низа трубы в петле соответствует уровню 7м в резервуаре, т.е. при глубине мазута в резервуаре меньше 7-ми метров, мазут вообще петлю не заполнит.
Во-вторых, при запущенной системе, после падения уровня в баке ниже 7-ми метров, в петля образуется разряжение.
Все знают про сообщающиеся сосуды, но не все знают что вверх жидкость поднимается за счёт атмосферного давления, соответственно выше чем на 10м в принципе подняться не может. Ещё меньше народу задумывается над тем, что сверху петли не вакуум, а давление насыщенного пара, соответственно чем выше температура жидкости, тем на меньшую высоту она сможет подняться в петле. Например при температуре 82градуса теоретический предел подъема воды уже не 10м, а 5 (на шлангах, понятно, этого не заметишь).
Таким образом, даже если система запущена, гарантирована её беспрерывная работа при уровне меньше 7-ми метров (т.к. её не запустить будет), гарантировано отсутствие газов в петле, то всё равно при достижении глубины в резервуаре 2м система работать прекратит.

[gup_1978]

Не совсем так. Как я раньше указывал: отметка низа трубы возле резервуара 12,0 м, отметка низа трубы при переходе через дорогу - 13,3. Т.е. это уже в верхней части петли. Уровень земли там понижается.

[KronSerg]

Сообщение от gup_1978 Т.е. это уже в верхней части петли.

Ну тогда ничего страшного не предвидится, метр это не страшно, в баке подтоварных вод, наверняка, больше метра будет, получается что мазут всегда выше петли, работать будет без проблем.
Остаётся решить проблемы с опрожнением трубы.

[gup_1978]

И все-таки. Как работает насос при наличии на трубе всасывания петли? Где будет геометрическая высота всасывания, если допустим насос и начало трубы на одном уровне, а между ними петля? Геометрическая высота будет высота петли или нет?

[esquire]

Центробежные насосы включают в работу только после заполнения трубопровода и рабочего объема насоса жидкостью. Заполнять можно за счет подпора или вакуумным насосом. В верхних точках трубопровода ставят воздушники, вверху петли. Когда трубопровод заполнится жидкостью, стравливают воздух. Высота всасывания в вашем случае будет равна 0.

[gup_1978]

А к винтовым насосам все тоже самое? И попутно: высота этой петли не может быть больше 10 м иначе будет разрыв потока (вскипание воды) ? Или я что-то путаю?

[KronSerg]

Геометрическая высота всасывания это разница отметок поверхности жидкости в резервуаре и оси насоса, но при работе насоса из этой разницы вычитаются потери наоса во всасывающем трубопроводе. Это вне зависимости от типа насоса.

Сообщение от gup_1978 высота этой петли не может быть больше 10 м иначе будет разрыв потока (вскипание воды) ?

Я об этом уже писал, в этой теме, утверждение верно для холодной воды и стандартного атмосферного давления, при повышении температуры воды, или при понижении атмосферного давления возможная высота подъема будет уменьшаться.
И вообще, 10м это конкретно для воды и других жидкостей той же плотности, для мазута атмосферное давление уравновесится уже другим столбом жидкости.

[esquire]

Высота этой петли может быть любой, хоть 100 метров возьми, разница только в потере давления на трение. Главная проблема будет в момент пуска, сначала надо линию заполнить, а когда засифонит, разницы нет 10 метров или 100 метров. В любом случае это проблема для запуска насоса и такого на практике нет.
Для определение высоты всасывания необходимо в первую очередь учитывать давления насыщенных паров жидкости

[KronSerg]

Сообщение от esquire Высота этой петли может быть любой, хоть 100 метров возьми, разница только в потере давления на трение. Главная проблема будет в момент пуска, сначала надо линию заполнить, а когда засифонит, разницы нет 10 метров или 100 метров.

Эу, поосторожнее, школьный курс физики не забываем, в большой шприц вода выше чем на 10м от поверхности не поднимается, как бы плотно поршень не прилегал к стенкам.
Не поднимется вода в петлю выше чем на 10м от своей поверхности при стандартном атмосферном давлении, никогда не поднимется, что ни делай. Если есть такая петля, то перед ней насос нужно ставить, вот в этом случае, при правильном подборе насоса, высота петли на давление за ней влиять не будет, ну, точнее, влиять будет только потерями.

[esquire]

Сообщение от KronSerg Не поднимется вода в петлю выше чем на 10м от своей поверхности при стандартном атмосферном давлении, никогда не поднимется, что ни делай.

Про это речи нет, все правильно говорите. Но у петли есть как подъем так и опуск, который компенсирует потерю давление на подъем. Получается что в конечной точке будет разрежение которое равно потери давления на трение, а высотой петли пренебрегают.
Так упрощенно считаются циркуляционные насосы в многоэтажках, когда есть прямая вверх и обратная вниз. Насос не берется с напором 100 метров если высота последнего этажа 100 метров, а подбирается по потерям на сопротивление + запас. Понимаете о чем я говорю?

[KronSerg]

Да я вообще-то, написал про это, читал?

Сообщение от KronSerg Если есть такая петля, то перед ней насос нужно ставить, вот в этом случае, при правильном подборе насоса, высота петли на давление за ней влиять не будет, ну, точнее, влиять будет только потерями

Для этого нужно чтобы между безнапорным баком и петлёй стоял насос, чего и пытается добиться от заказчика gup_1978, а в рассматриваемом примере, петля находится между безнапорным баком и насосом.

[esquire]

Хорошо, поясни мне такую ситуацию. Есть емкость с водой, стоит обратный клапан, от емкости пошла труба вверх допустим на 100м, потом вниз на 100м и оканчивается задвижкой. Линия заполнена водой. К задвижки подключается насос, вакуумный или поршневой. Будет в этом случае перемещаться вода из емкости?

[KronSerg]

Сообщение от esquire Есть емкость с водой, стоит обратный клапан, от емкости пошла труба вверх допустим на 100м, потом вниз на 100м и оканчивается задвижкой. Линия заполнена водой. К задвижки подключается насос, вакуумный или поршневой. Будет в этом случае перемещаться вода из емкости?

Если ёмкость безнапорная, то нет, не будет.

[esquire]

Вы всегда так развернуто отвечали, поясните. Где будет разрыв в таком случае?

[KronSerg]

Сообщение от esquire Где будет разрыв в таком случае?

Разрыв будет там, где давление столба жидкости полностью компенсирует атмосферное, выше поверхность воды кончится и начнётся водяной пар.
Если жидкость это вода температурой 0, давление атмосферное, то разрыв будет после 10-ти метров столба. Если при тех же условиях, вода температурой 83, то уже после 5-ти метров столба начнётся пар, т.к. начнёт влиять уже давление пара над столбом.
Ты же в школе проходил опыт Торричелли с ртутью в колбе, столб ртути поднимается в колбе пробирке в зависимости от атмосферного давления, а над ним "Торричеллиева пустота", с водой можно проделать то же фокус, только колба нужна не 900мм, а 10м, но суть не меняется, столб воды кончится а над ним будет "пустота" из паров воды.

[gup_1978]

Сообщение от KronSerg а 10м, но суть не меняется, столб воды кончится а над ним будет "пустота" из паров воды.

Т. е. если уровень зеркала воды находится на одном уровне с началом петли, то высота петли не может быть больше 10 м (ну 9,0 м) ?

[esquire]

Как то неубедительно. Я бы еще понял если разрыв будет на отм. 90м (на линии подъема). А на 10 метрах (на линии подъема) будет давление столба жидкости равное 90 метрам, или как?

[KronSerg]

Сообщение от gup_1978 Т. е. если уровень зеркала воды находится на одном уровне с началом петли, то высота петли не может быть больше 10 м (ну 9,0 м) ?

Именно, это теоретический предел.

Сообщение от esquire Как то неубедительно. Я бы еще понял если разрыв будет на отм. 90м (на линии подъема). А на 10 метрах (на линии подъема) будет давление столба жидкости равное 90 метрам, или как?

Я тебя удивлю, если в герметичной колбе поставить бак и как бензин из машины "отсосав" шланг выливать из него воду, то если из колбы откачать воздух, вода престанет литься, а если откачать весь, вообще в шланг не поднимется.
Пойми уже, вода поднимается только и исключительно под воздействием атмосферного давления, насколько его хватит, настолько и поднимется, и ни миллиметром выше, бытовые впечатления основанные на сообщающихся сосудах тут не работают.
Если для тебя это не убедительно, значит ты просто плохо представляешь себе физику процесса, нарисуй уже опыт Торричелли и распиши силы, объясни почему мы после того опыта в мм ртутного столба атмосферное давление меряем, пойми почему 760мм ртутного столба соответствуют 10м водяного столба и оба столба представляют из себя 101325Па, тогда станет убедительно.

[gup_1978]

Уточняющий вопрос: будет ли равна потребляемая мощность насоса при таких условиях: 1) точка водозабора и насос находятся на одном уровне, а между ними "петля" высотой, скажем, 7,0 м 2) точка водозабора и насос находятся тоже на одном уровне, но длина трубопровода увеличена на величину, равную потерям в "петле" из первого случая? Вроде не равны, ведь для того, чтобы довести воду в верхней части "петли" почти до вскипания нужно ведь совершить работу, а значит потребление энергии в первом случае должно быть больше. Но формулах по расчетам есть геометрическая высота и нет упоминаний (вернее я не нашел) об участках с петлями, а значит они никак не влияют.

[KronSerg]

Как раз равны, понятно что работа совершается для доведения воды почти до вскипания, но она же возвращается другим столбом петли, оба вертикальных участка петли полностью уравновешивают друг друга. Задумайся, ведь если петля будет вниз, мощность насоса не уменьшатся, хотя вода вроде как "Разгоняется" при движении вниз.

[gup_1978]

Спасибо за разъяснения, как говорится "на пальцах". А кто знает - как ведет себя винтовой насос при попадании в него воздушной пробки?

[Tyhig]

А почему 10 м ? Это точно ?
Я в институте студентом вроде бы 13 метров для воды насчитал как-то...

[KronSerg]

Сообщение от gup_1978 А кто знает - как ведет себя винтовой насос при попадании в него воздушной пробки?

Как и все объемные насосы, винтовые в общем случае легко перекачиваю пробки, проблемы могут возникнуть из-за индивидуальных особенностей конструкции (н.р. встроенный обратник который на воздух не открывается)

Сообщение от Tyhig Я в институте студентом вроде бы 13 метров для воды насчитал как-то...

Ну ты расчётчик
Итак, атмосферное давление 101325Па, плотность воды 1000кг/мкуб, ускорение свободного падения 9,8м/с*с, это справочные цифры.
Масса столба воды площадью 1мкв и высотой Н м=1000*Н, соответственно вес 98000*Н, ну и самое простое, чтобы создать давление 101325Па, нужен столб воды высотой 101325/9800=10,339м.
Так, ради интереса, плотность ртути 13500кг/мкуб, соответственно, её столб будет 101325/13500/9,8=0,76587м=765,87мм.
Всё как открыто тысячу лет назад, так и осталось, и я рад этому))

[Tyhig]

Вот из-за таких консерваторов насосы и не работают.

[gup_1978]

Да, студетческие годы... Чего только не чудили Но 10 м при атмосферном давлении - это также как вечный двигатель - многие пытаются преодолеть рубеж, но ни у кого не получается.