Н и ПС Лекции НАСОСЫ и НПС 14-17. Лекции по дисциплине Насосы и перекачивающие станции насосы и перекачивающие станции составил доцент
![]()
|
ВЛИЯНИЕ СВОЙСТВ ЖИДКОСТИ НА ХАРАКТЕРИСТИКУ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСАСуществует 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 ![]() 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: ![]() ![]() ![]() 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: ![]() 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. Эквивалентный диаметр рабочего колеса насоса определяют по формуле: ![]() 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: ![]() 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. ![]() Kη КQ KH Рис. 16. Поправочные коэффициенты к подаче, напору, к.п.д. насосов при учете вязкости ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ И ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ НАСОСОВ На перекачивающих станциях центробежные насосы соединяют последовательно для увеличения напора или параллельно для увеличения расхода. При последовательном соединении насосов (рис. 7) их (Q—H)-характеристики складываются; при этом расход нефти в насосах один и тот же, а напоры суммируются: Q1 = Q2 = Q; H = H1, + H2. ![]() Рис. 7. Последовательное соединение насосов Если H = а1 - b1 Q2 — характеристика первого насоса, Н = а2 - b2 Q2 — характеристика второго насоса, то система двух последовательно соединенных насосов имеет характеристику H = (a1+a2) - (b1+b2) Q2 (17) Если характеристики насосов одинаковы, то H = 2 (a - b) Q2 (18) На плоскости переменных (Q, Н) последовательному соединению насосов соответствует сложение графиков функций Н = F1(Q) и Н = F2(Q), представляющих характеристики этих насосов, вдоль оси напоров: при каждом значение абсциссы Q складываются ординаты точек этих графиков (рис. 8). Утолщенной линией представлена суммарная характеристика последовательно соединенных насосов. ![]() Рис. 8. Сложение характеристик насосов при последовательном соединении При параллельном соединении насосов (рис. 9) их (Q—H)-характеристики складываются иначе. Расходы нефти в насосах суммируются, а напор, создаваемый каждым насосом, один и тот же: Q = Q1 + Q2; H = H1 = H2. ![]() Рис. 9 Параллельное соединение насосов Если H = а1 - b1 Q2 — характеристика первого насоса, Н = а2 - b2 Q2 — характеристика второго насоса, то система двух параллельно соединенных насосов имеет характеристику ![]() Если характеристики насосов одинаковы, то H = a – 0,25 b Q2 (20) На плоскости переменных (Q, Н) параллельному соединению насосов соответствует сложение графиков функций Н = F1(Q) и Н = F2(Q), представляющих характеристики этих насосов, вдоль оси подач: для каждого значения ординаты H складываются абсциссы Q точек этих графиков (рис. 10). Утолщенной линией представлена суммарная характеристика параллельно соединенных насосов. |