4. Пересчёт характеристик подпорного насоса с воды на вязкую жидкость

Пересчет необходим, если кинематическая вязкость транспортируемой жидкости _t при заданной температуре перекачки t = t_п.н попадает на интервал:

_п  _t  _доп ,

1. Определяем кинематическую вязкость _t :

_t =_t /_t =0,12 /759,41=1,63*10^-4 м²/с=1,63 Ст,

где _t - плотность, кг/м³;

и _t – динамическая вязкость, перекачиваемой жидкости при t = t_П.Н, Па с_., которая находится по формуле Рейнольдса-Филонова:

,

при -5С  t_П.Н.  80С ,

где  - коэффициент крутизны вискосограммы ( = 0,02 – 0,03, где нижний предел соответствует высоким температурам, а верхний – низким, в наших расчётах принимаем  = 0,025).

2. Определяем критическое значение вязкости перекачиваемой среды:

Чтобы вычислить значение _П , определяющее необходимость пересчёта коэффициентов в напорной характеристике насоса, необходимо найти число Re_H, называемое числом Рейнольдса в насосе, и сравнить его с переходным числом Рейнольдса Re_П:

,

где - скорость схода жидкости с лопаток рабочего колеса насоса, м/с ( );

_t – кинематическая вязкость перекачиваемой жидкости, м²/с;

D_K– диаметр рабочего колеса насоса, м (таблица 10);

n - число оборотов ротора рабочего колеса насоса с^-1 (таблица 10).

,

где n_S - коэффициент быстроходности насоса на режиме максимального к.п.д., являющийся индивидуальной характеристикой насоса:

где n – число оборотов ротора рабочего колеса насоса, об/мин (таблица 7);

Q _В.опт - подача насоса при работе на воде с максимальным к.п.д., м³/ч;

Н_В.опт - напор насоса при работе на воде с максимальным к.п.д., м;

n_K - число последовательно установленных рабочих колёс (ступеней насоса); (Н_В.опт /n_K - напор создаваемый одной ступенью);

n_BC - число сторон всасывания рабочего колеса (Q _В.опт /n_BC - расход, приходящийся на одну сторону рабочего колеса).

Re_Н  Re_П (24212 60948), _t _П , следовательно характеристики центробежного нагнетателя, построенные на воде (_в = 1с Ст), отличаются от характеристик нагнетателя, работающего на более вязкой жидкости, т.е. коэффициенты в уравнении:

пересчитываются.

Критическое значение вязкости нефти _П, выше которого необходим пересчёт напорной характеристики: (n – об/с), откуда следует, что для насоса данного типа

;

3. Определяем коэффициенты пересчёта напора К_Н, подачи и к.п.д. К_ насоса с воды на вязкую нефть:

;

где Re_гр – граничное число Рейнольдса (см. рис. 2):

Re_гр  0,22410⁵ ;

а_ - поправочный коэффициент:

а_ 1,33 .

4. Определяем величины аппроксимационных коэффициентов h_П , а_П , b_П , c_0 , c_1 , c_2 в формулах:

H_П = h_П + а_П  Q – b_П  Q² (H_П = h_П - b_П  Q² при а_П = 0);

_П = c_0 + c_1 Q + c_2  Q²

м;

;

;

;

;

.

Н_Пν = h_Пν – b_Пν  Q² =60,1–56*10^-6*600²=40 м при а_мВ =0;

5. Определяем подачу насоса в оптимальном режиме:

, м³/ч,

при которой к.п.д. и напор насоса соответственно равны

м.

Режим	Подача	Напор	КПД
Магистральный насос
номинальный	500	300	0,8
оптимальный на воде	468	312,8	0,83
оптимальный на нефти	410	394	0,72
Подпорный насос
номинальный	600	60	0,77
оптимальный на воде	617	44,9	0,71
оптимальный на нефти	905,7	50,7	0,62