Определение допустимой высоты всасывания центробежного насоса и кавитационного запаса сети

Для определения всасывающей способности насоса воспользуемся уравнением согласно [8.c.15]:

 

, (30)

 

где H_s - эффективная (допустимая) статическая высота всасывания, отнесенная к горизонтальной оси рабочего колеса, м;

H_A - давление на свободную поверхность сверх упругости паров, м;

n - число оборотов вала насоса в минуту, об/мин;

Q - подача насоса, м³/с;

С_кр - коэффициент зависящий от удельной быстроходности насоса.

Давление на свободную поверхность сверх упругости паров определим согласно [8.c.15] по формуле:

 

H_A = H_B - H_t , (31)

 

где H_B - давление на свободную поверхность;

H_t давление насыщенных паров жидкости при данной температуре, м; H_t = 50мм.рт.ст.

 

Давление насыщенных паров Коголымской нефти при температуре 50°С определили по графику согласно [2.c.26]:

 

Р_t = 140 × 133,3 = 18662 Па.

 

 

Переведем давление на свободную поверхность и давление насыщенных паров в метры перекачиваемой жидкости:

 

, (32)

.

, (33)

м.

 

Подставляя численные значения в формулу (31), получим:

 

Н_А = 25,14 – 2,34 = 22,8 м.

 

Коэффициент быстроходности n_S определили согласно [4.с.199] по формуле:

, (34)

 

где n - число оборотов вала насоса в минуту; n = 2950 об/мин

Q - подача насоса при максимальном К.П.Д., м³/с;

Н - напор, создаваемый насосом, соответствующий режиму

максимальнго К.П.Д., м;

тогда

 

 

.

 

Коэффициент С_кр, зависящий от удельной быстроходности приняли согласно [8.с.16] равным С_кр = 800.

Подставляя численные значения в формулу (30), определили всасывающую способность:

 

м.

м.

 

Отрицательное значение Н_S означает, что насос работает с подпором.

 

Кавитационный запас напора сети, когда уровень жидкости в питающем резервуаре выше оси насоса, определим согласно [8.c.19] по формуле:

 

, (35)

 

где Р₁ - давление на свободную поверхность жидкости, Па;

P_t - давление насыщенных паров при данной температуре, Па;

H_s - максимально возможное снижение уровня жидкости в питающем резервуаре, м;

H_вс- гидравлические потери напора во всасывающем трубопроводе, м.

Подставляя числовые значения в формулу (32), получим:

 

м.

 

Для нормальной бескавитационной работы насоса в сети должно выполняться условие:

Dh_c ³ Dh_доп + 0,5 (36)

 

где Dh_c - кавитационный запас сети у входного патрубка, м;

Dh_доп - допускаемый кавитационный запас насоса, определяемый по его характеристике, м;

0,5 - гарантирующий от наступления кавитации запас давления, м.

 

19,99³ 4+ 0,5,

19,99 ³ 4,5

 

Условие бескавитационной работы насоса выполняется, насос будет работать без кавитации.