8) Совместная работа центробежных насосов. Изменение насосных характеристик.

Последовательное соединение насосов

На нефтеперекачивающих станциях центробежные насосы соединяются последовательно для увеличения напора или параллельно для увеличения расхода.

На ГНС, как правило, основные насосы обвязываются последовательно, подпорные – параллельно. Подпорные и магистральные насосы работают последовательно.

При последовательном соединении насосов их характеристики Q-H складываются; при этом расход нефти в насосах один и тот же, а напоры суммируются: Q1 = Q2 = Q, H1 + H2 = H

Параллельная работа центробежных насосов.

При параллельной работе, расходы в насосах суммируются, а напор, создаваемый каждым насосом один и тот же: Q = Q1 + Q2; H = H1 = H2.

9) Пересчет характеристик центробежных насосов при изменении вязкости перекачиваемой жидкости.

На заводах-изготовителях стенды приспособлены для испытания только на воде, в паспорте насоса указывают, как правило, характеристики по вязкости воды (v = 0,01 см2/c = 1⋅10-6 м2/с = 1 Ст) при температуре 20 оС.

Существует несколько методик пересчета характеристик центробежных насосов с воды на вязкую нефть.

9.1. Пересчет характеристик центробежных насосов с воды на вязкие нефтепродукты по методу М.О. Айзенштейна.

2. Пересчет характеристик центробежных насосов с воды на вязкие нефтепродукты по РД 39-30-990-84

В соответствии с РД 39-30-990-84 “Методика расчета напорных характеристик и пересчета параметров центробежных насосов магистральных нефтепроводов при изменении частоты вращения и вязкости перекачиваемой жидкости”, рабочую зону напорной характеристики пересчитать следующим образом.

а) Определяют число Re для потока перекачиваемой жидкости по формуле

б) Определяют переходное число Reп, в зависимости от nS

10) Кинематика потока в рабочем колесе нагнетателя.

Конструкция рабочего колеса насоса или вентилятора представляет собой систему лопаток (аэродинамических профилей), заканчивающихся острой кромкой. Профили закреплены между двумя дисками, один из которых насажен на вал, соединенный с валом электродвигателя. При вращении колеса каждая лопатка вследствие циркулярного обтекания, взаимодействуя с потоком, вызывает появление реакции, равной по величине подъемной силе.

Выделим сечение между двумя соседними лопатками и рассмотрим течение жидкости в нем (рис. 2.13).

Энергия, передаваемая потоку рабочим колесом, определяется значением абсолютных с, относительных w и окружных u скоростей при входе выходе из межлопастного пространства.

Абсолютная скорость с – это скорость движения потока относительно неподвижного корпуса нагнетателя. Абсолютная скорость равна сумме относительной w и переносной (окружной) u скоростей. c = w+ u ,

Относительная скорость w – это скорость движения потока относительно вращающегося рабочего колеса. Вектор ее направлен по касательной к лопатке, т. е. вдоль линии тока.

11) Уравнение Эйлера для работы лопастного колеса.

Для определения суммарного момента реакции лопаток рабочего колеса при взаимодействии их с потоком жидкости необходимо воспользоваться теоремой об изменении момента количества движения. Согласно этой теореме при установившемся движении изменение момента количества движения потока жидкости, проходящее через рабочее колесо нагнетателя в единицу времени, равно моменту сил реакции лопаток.

Зависимость (2.59) называют основным уравнением лопастных нагнетателей или уравнением Эйлера.

Для осевых нагнетателей в силу того, что переносные (окружные) скорости на входе и выходе одинаковы уравнение (2.59) имеет вид

Основное уравнение лопастного нагнетателя показывает, что теоретическое давление и напор, тем больше, чем больше окружная скорость на внешней окружности рабочего колеса

u = πD2 n,

т. е. чем больше его диаметр, частота вращения и угол β₂.