Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчёт параметров и выбор типа насоса
Для перекачки нефти и нефтепродуктов в основном используются центробежные и шестерёнчатые насосы. Их характеристики – зависимости напора Н н, мощности N н, КПД η н в функции расхода Q насоса – приводятся в справочной литературе. Важным показателем свойств жидкости является кавитационный запас Δ h доп, определяющий ограничение зоны рабочих режимов насоса. Иногда удобно пользоваться аналитическими выражениями этих зависимостей, полученных эмпирическим путём. Так, в частности, аналитические зависимости напора, кавитационного запаса и КПД центробежных насосов можно представить в виде [1] Δ h доп ном при 0, 5 Q ном ≤ Q ≤ Q ном; Н н =Н 0 +аQ – bQ 2; Δ h доп= η н= с 0+ с 1 Q + c 2 Q 2. (2.9) при Q> Q ном; Для шестерёнчатых насосов эти зависимости и , (2.10) где Q ш и р ш – расход и давление, создаваемые шестерёнчатым насосом. Необходимо помнить, что в области малых давлений (р< р ш) зависимость Q (р) носит линейный характер (b ш=1), а при р< р ш – криволинейный (b ш > 1). В каталогах приводятся характеристики центробежных насосов, снятые на воде. При транспортировке маловязких нефтей и нефтепродуктов эти характеристики изменений не претерпевают. Однако с ростом вязкости перекачиваемой жидкости они ухудшаются. Формулы для расчета параметров работы насоса на нефти Hv, Qv, η v по известным параметрам работы на воде H в, Q в, η в имеют вид Hv = kН H в, Qv= kQ H в, η v= k η η в, где kН, kQ, k η – коэффициенты пересчёта соответственно напора, расхода и КПД насоса с воды на высоковязкий продукт.
Для всех насосов с коэффициентом быстроходности 50 ≤ пs ≤ 130, кроме магистральных, пересчет характеристик производится при выполнении неравенства ν ниж< ν Т < ν верх, (2.11) где ν Т – вязкость нефтепродукта при температуре перекачки; ν ниж и ν верх – предельные нижнее и верхнее значения вязкости, при которых пересчёт характеристик необходим: и , (2.12) где Q в опт – расход воды при максимальном КПД насоса, D 2 и b 2 – диаметр и ширина лопаток рабочего колеса на выходе.
При ν Т < ν ниж пересчета характеристик насоса не требуется, так как он работает в автомодельной зоне. А при ν Т > ν верх необходимо использовать другой насос. В качестве параметра, определяющего необходимость пересчёта, используется число Рейнольдса в следующей записи . (2.13) Для центробежных насосов с рабочим колесом одностороннего входа жидкости существуют три зоны, в пределах каждой из которых действует гидравлическое сопротивление, подчиняющееся разным закономерностям: –0, 774+0, 58 lgRe н при 100 < Re н ≤ 600 kQ = 0, 412+0, 153 lgRe н при 100 < Re н < 7000 1 при Re н ≥ 7000 ; (2.14) –0, 852+0, 483 lgRe н при 100 ≤ Re н ≤ 2300 k η = –0, 201+0, 17 lgRe н при 2300 < Re н < 50 000 1 при Re н ≥ 50 000. В методике пересчета характеристик магистральных центробежных насосов используется другая форма записи числа Рейнольдса , (2.15) где размерность частоты вращения вала насоса п [1/мин]. В целях оптимизации режимов работы насосов на пониженных и повышенных подачах некоторые из них комплектуются сменными рабочими колёсами, позволяющими работать с подачами 50, 70 и 125% от номинальной. Пересчёт характеристик с воды на вязкую нефть необходим, когда величина Re н меньше величины переходного числа Рейнольдса, определяемого по формуле , (2.16) где пs – коэффициент быстроходности насоса. Коэффициенты пересчёта напора, расхода и КПД с воды на высоковязкую нефть определяются по формулам , (2.17) где – граничное число Рейнольдса; . Величины аппроксимирующих коэффициентов для нефти через аналогичные для воды рассчитываются по следующим формулам . (2.18)
|