Пересчет характерисик насосов с воды на нефть

При перекачке вязких жидкостей напор и подача на режиме максимального к.п.д. меньше, чем при работе на воде, так как увеличиваются потери на трение, а мощность возрастает главным образом из-за увеличения дисковых потерь. На основании чисто теоретических заключений невозможно определить характеристику насоса, перекачивающего вязкий нефтепродукт, даже если известна его характеристика при работе на воде.

Характеристику насоса, перекачивающего вязкие нефтепродукты, строят путем пересчета характеристик, построенных для воды, с учетом поправочных коэффициентов.

Значения поправочных коэффициентов kQ, kH, kз определяют либо по графикам, либо по таблицам, путем интерполяции .

Число Рейнольдса, необходимое для определения поправочных коэффициентов, вычисляют по формуле:

где Re — число Рейнольдса;

Qном ЬЬ оптимальная подача насоса, м3/с;

нt ЬЬ кинематическая вязкость жидкости при температуре перекачки, (м2/с);

Dэкв — эквивалентный диаметр рабочего колеса, м, определяем по формуле.

где.

D2 — наружный диаметр рабочего колеса, м,.

b2 — ширина лопатки рабочего колеса на наружном диаметре;

ш — коэффициент сжатия сечения каналов лопатки на выходе (ш= 0,9ч0,95).

Произведем пересчет характеристик для основного насоса:

При Re > 7· 104 коэффициенты kQ, kH и kз мало отличается от единицы [7, таблица 2.18], т. е. увеличение гидравлических потерь при пересчете с воды на нефть незначительно. Следовательно, не требуется пересчет характеристик для Q, H и з, а следовательно и для N, так как они не изменится.

Характеристика ?hдоп.н — Q пересчитывается по формуле:

где ?hдоп.н ЬЬ допустимый кавитационный запас для нефтепродукта, м;

• ?hдоп — допустимый кавитационный запас для воды, м;
• ?hн ЬЬ вязкостная поправка, м;
• ?Hкрt ЬЬ термодинамическая поправка, м, определяется по формуле:

где PS — давление насыщенных паров жидкости при максимальной температуре перекачки, МПа;

с — плотность жидкости при максимальной температуре перекачки, т/м3.

где Re — число Рейнольдса во входном патрубке насоса;

нвх — скорость потока во входном патрубке насоса, м/с;

g ЬЬ ускорение свободного падения, м/с2.

Для определения допустимой высоты всасывания необходимо найти максимальную температуру. Наиболее высокая температура в г. Грозный наблюдаются в летнее время в августе,. [3].

Так как нам известны температуры только на определенных глубинах, найдем наименьшее значение температуры методом интерполирования:

.

Август:

Таким образом максимальная температура грунта составит 20,94 °C.

Определим расчетные значения плотности:

где в в соответствии с плотностью при 20 °C = 0,818 (1/0С) [9].

сt=832/(1+0,818(20,94−20))= 831,36 кг/м3.

Вязкость при t= 20,94 єС определим:

где: U=0,3 185.

нt=64*e-0,03185(20,94−20)=64Сст Найдем величину термодинамической поправки:

Нtкр. = 1,262(0,065/ 0,831)0.442 = 0,4 (м);

Найдем величину вязкостной поправки Дhн, для основного насоса:

.

Дhн = (4,54,42 — lg Re)· Vвх2/2·g= (4,54,42 — lg107656) · 2,42/2·9,81 = 0,2 м.

по характеристике насоса Тогда допустимый кавитационный запас будет равен:

Дhдоп.н. = 80 — 0,4 + 0,2 = 79,8 (м) Пересчет выполняем для трех — четырех подач из рабочей зоны характеристик насосов. Полученные данные сводим в таблицу.

Таблица 1.

Сводная таблица пересчета характеристик насоса с воды на нефть.

Q, м3/ч.	м3/с.	хвх, м/с.	Re.	?hдоп, м.	м.	м.	?hдоп.н, м.
	2,3.	2,9.			0,298.	0,4.	63,898.
	2,7.	3,43.			0,376.	0,4.	79,976.
	2,97.	3,78.			0,429.	0,4.	83,84.

Аналогично произведем пересчет характеристик для подпорного насоса:

В нашем случае kQ=kH =kз = 1.

Следовательно, не требуется пересчет характеристик для Q, H з и N, так как она не изменится.

Произведем пересчет характеристики? hдоп. н — Q.

Пересчет выполняем для трех подач из рабочей зоны характеристик насосов. Полученные данные сводим в таблицу.

Таблица 2.

Сводная таблица пересчета характеристик насоса с воды на нефть.

Q, м3/ч.	м3/с.	хвх, м/с.	Re.	?hдоп, м.	м.	м.	?hдоп.н, м.
	1,1.	2,858.		5,4.	0,371.	0,4.	5,371.
	1,38.	3,58.		5,6.	0,5.	0,4.	5,7.
	1,66.	4,31.		5,8.	0,64.	0,4.	6,04.