14.Влияние свойств перекачиваемой жидкости на характеристики центробежного нефтяного насоса Влияние свойств жидкости на характеристику центробежного насоса
Существует ряд физических свойств нефтей и нефтепродуктов, влияющих на характеристику магистральных центробежных насосов: вязкость, плотность, содержание свободного газа, неныотоновские свойства.
Как известие, нефти и нефтепродукты в подавляющем большинстве случаев имеют плотность меньшую, чем у воды..
При перекачке жидкостей разной плотности, вязкость которых отличается несущественно, напорная характеристика Н и характеристика КПД не изменяются.
Мощность N меняется линейно от плотности. Поскольку плотность нефтей обычно меньше, чем у воды. на которой снимается характеристика, затрачиваемая мощность уменьшается, а кривая N проходит ниже паспортной.
Влияние вязкости более сложное. При опреденной вязкости напор и КПД насоса падают, а мощность потребляемая повышается.
Пересчет характеристик насосных агрегатов с учетом вязкости нефти
При перекачке нефти и нефтепродуктов, имеющих повышенную вязкость, характеристики насосов, полученные на воде, изменяются: уменьшается к.п.д., падает подача и напор насосов. Учет влияния вязкости производится при помощи поправочных коэффициентов к характеристикам насосов. Порядок расчета влияния вязкости нефти (нефтепродуктов) на характеристики насоса, полученные при испытаниях на воде приведен в ГОСТ 6134.
Следующие равенства используют для определения показателей насоса при перекачивании вязкой жидкости, когда известны показатели, полученные на воде:
, (6.24)
, (6.25)
, (6.26)
где: Qн , Qв – подача насоса на нефти и воде соответственно, м3/c;
Hн , Hв – напор насоса на нефти и воде соответственно, м;
ηн , ηв – к.п.д. насоса на нефти и воде соответственно;
KQ , KH , Kη – поправочные коэффициенты к подаче, напору и к.п.д. насоса соответственно.
Коэффициенты KQ , KH , Kη определяют по номограмме, приведенной на рисунке 6.4, в зависимости от числа Рейнольдса на оптимальном режиме работы насоса.
Число Рейнольдса определяют по формуле:
, (6.27)
где: Qв – подача насоса на воде в зоне максимального к.п.д. , м3/c;
Dэкв – эквивалентный диаметр рабочего колеса, м;
н – кинематическая вязкость перекачиваемой жидкости, м2/c.
Напорная, энергетическая и кавитационная характеристики насосов типа НМ
по ТУ 26-06-1053-76
Рисунок А.1 - Характеристика насоса НМ 2500-230, испытанного на воде
Эквивалентный диаметр рабочего колеса насоса определяют по формуле:
, (6.28)
где: D2 – наружный диаметр рабочего колеса , м;
b2 – ширина лопасти рабочего колеса на выходе, м;
k – коэффициент стеснения сечения потока лопастями.
Входящий в формулу (6.25) коэффициент k определяют по формуле:
, (6.29)
где: σ – толщина лопасти в окружном направлении на наружном диаметре , м;
Z – количество лопастей.
В случае отсутствия данных для расчета по формуле (6.29) приближенно можно считать коэффициент k ≈ 0,9.
Р
Kη
KH
исунок 6.4 - Поправочные коэффициенты к подаче, напору, к.п.д. насосов при учете вязкости