V. Расчет безкавитационной работыосновного насоса

Для нормальной (безкавитационной) работы основного насоса необходимо, чтобы минимальный подпор на входе в него h_вх превышал бы напор h_S , соответствующий давлению насыщенных паров перекачиваемой жидкости P_S , на величину, равную разности допустимого кавитационного запаса и скоростного напора на входе в насос h_ck,

или

,

где - минимальное давление на входе в насос (в Па)

- соответствующий ему подпор (в метрах нефтяного столба);

- давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости при температуре t = t _П.Н (Па)

- соответствующий давлению насещеных паров напор (м); - допустимый кавитационный запас, м.

- скоростной напор на входе насос, м;

V_вс.п – скорость жидкости во всасывающем патрубке основного насоса, м/с.

,

где S_пр.вс, D_вс.п – площадь проходного сечения (м²)

D_вс.п –внутренний диаметр всасывающего (приёмного) патрубка насоса (м, см. таблица 8).

1. Определяем давление насыщенных паров перекачиваемой нефти:

где Т_П.Н = t_П.Н + 273, Т_Н.К – температура соответственно перекачиваемой нефти (t_П.Н приведена в табл. 1) и начала её кипения (в К), которая выбирается студентом самостоятельно в зависимости от конкретного типа добываемой нефти: Арланская - Т_П.К =308К; Бавлинская – 296; Мангышлакская – 330; Мухановская – 311; Ромашкинская – 316; Туймазинская – 298; Усть-Балыкская – 314.

2. Определяем допустимый кавитационный запас насоса при перекачке нефти и нефтепродуктов:

где - допустимый кавитационный запас основного насоса при работе на воде в номинальном режиме (см.табл. 7);

k_h – коэффициент запаса, k_h = 1,1…1,15;

, - поправки соответственно на температуру и вязкость перекачиваемой жидкости (в м).

где - напор, соответствующий давлению насыщенных паров перекачиваемой жидкости,

_вх – коэффициент местного сопротивления на входе в основной насос, вычисляемый по формуле:

Для основного насоса число Рейнольдса на входе в насос Re_вх рассчитываются по диаметру всасывающего патрубка насоса D_вс.п.

.

3. Определяем минимального подпора h_вх на входе в первый по счёту основной магистральный насос НПС и соответствующего ему давления Р_вх

Р_вх = h_вх  _t  g

4. Определяем рабочее давление на выходе из НПС Р_раб при последовательном включении в ней нескольких однотипных насосов серии НМ не превысит допустимого Р_доп., указанного в табл. 2. В противном случае следует пересчитать диаметры рабочих колёс, выбранных ранее основного и подпорного насосов.

Р_раб = Н_НС _tg = (H_вх + m_МН_М) _tg  P_доп ,

где Н_НС = H_вх + m_МН_М - суммарный напор, на выходе из насосной станции (НС);

m_М – число последовательно включаемых на каждой НПС основных магистральных насосов. (для насосов с подачей 500 м³/ч и выше последовательно включают не более трех насосных агрегатов при одном резервном);

- напор, создаваемый одним магистральным насосом при плановом режиме перекачки с расходом Q = Q_ч

Q_ч – часовой расход в трубопроводе (в м³/ч,)

H_вх – подпор на входе в первый по счету магистральный насос НПС при перекачке по схеме “из насоса в насос”;