Пересчет характеристик центробежных насосов с воды на вязкую нефть

В каталогах приводятся характеристики ЦН, снятые на воде. При транспортировке маловязких нефтей и нефтепродуктов эти характеристики почти не изменяются.

Формулы для расчета параметров работы насоса на нефти H_v, Q_v, η;_v по известным параметрам работы на воде H_в, Q_в, η;_в имеют вид

(5.8)

где - коэффициенты соответственно напора, подачи и к.п.д. насоса с воды на высоковязкую нефть (нефтепродукт).

Формулы для вычисления коэффициентов дл насосов с односторонним и двухсторонним входом жидкости в рабочее колесо различны.

Для всех насосов с коэффициентом быстроходности , кроме магистральных, пересчет характеристик производится при выполнении неравенства

где - кинематическая вязкость нефти при температуре перекачки, м²/с; - предельные нижнее и верхнее значения вязкости, при которых пересчет характеристик насосов необходим (м²/с):

; (5.9)

где - подача насоса, соответствующая его максимальному к.п.д. при работе на воде; D ₂, b ₂ – наружный диаметр и ширина лопаток рабочего колеса.

При v <= v ^н пересчета характеристик насоса не требуется, так как он работает в автомодельной зоне. При v >= v ^B необходимо использовать другой насос.

В качестве определяющего параметра используется число Рейнольдса в насосе

(5.10)

По характеру изменения для центробежных насосов с рабочим колесом одностороннего входа жидкости существуют три зоны. В пределах каждой из них действуют свои законы гидравлического сопротивления:

(5.11)

В методике расчета характеристик магистральных центробежных насосов в качестве параметра, характеризующего её течение в колесе, используется число Рейнольдса в другом виде

(5.12)

где n – число оборотов ротора насоса (в час).

Пересчет характеристики с воды на вязкую нефть необходим в том случае, когда величина превышает величину переходного числа Рейнольдса , вычисляемого по формуле,

где - коэффициент быстроходности насоса, равный

где , - подача (м³/с) и напор (м) насоса при работе на воде с максимальным к.п.д.; - число соответственно сторон всасывания рабочего колеса и ступеней насоса.

В данном случае для вычисления коэффициентов пересчета напора, подачи и к.п.д. с воды на высоковязкую нефть используются следующие формулы:

(5.13)

где - граничное число Рейнольдса; - поправочный коэффициент.

Величины и являются функцией

Зная можно рассчитать величины аппроксимационных коэффициентов в формулах (5.1), (5.3) при работе насоса на высоковязкой нефти (индекс «v») через известные коэффициенты при работе насоса на воде (индекс «в»):

(5.14)