IV. Пересчет характеристик подпорного насоса с воды на вязкую жидкость

Пересчёт характеристик 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

где _t – плотность (в кг/м³)

_t - динамическая вязкость (в Па с) перекачиваемой жидкости при t = t_П.Н., 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 (в м/с)

_t – кинематическая вязкость перекачиваемой жидкости (в м²/с,

D_K– диаметр (в м) рабочего колеса насоса.

n – число оборотов (в с^-1) рабочего колеса насоса.

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

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

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

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).

, _п  _t , следовательно характеристики центробежного нагнетателя, построенные на воде (_п =1Ст), отличаются от характеристик нагнетателя, работающего на более вязкой жидкости, т.е. коэффициенты в уравнеии:

Н_ПВ = F_ПВ(Q) = h_П.В – b_П.В Q² пересчитываются.

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

3. Определяем коэффициенты пересчета 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_м , а_м , b_м , c_0 , c_1 , c_2 в формулах

H_м = h_м + а_м  Q - b_м  Q² (или H_м = h_м - b_м  Q² при а_м = 0)

_м = c_0 + c_1 Q + c_2  Q²

H_м = h_м + а_м  Q - b_м  Q²

5. Определяем подачу насоса в оптимальном режиме:

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

=

Сводная таблица

Режим	Подача, м3/ч	Напор, м	К.П.Д.
Магистральный насос
Номинальный
Оптимальный на воде
Оптимальный на нефти
Подпорный насос
Номинальный
Оптимальный на воде
Оптимальный на нефти