Проектирование трубопроводного транспорта нефти от 1-го нефтепромысла НГДУ “Речицанефть” до Мозырского нефтеперерабатывающего завода, страница 12

Обычно ограничиваются перерасчетом характеристик основного насоса. Для этого определяют эквивалентный диаметр рабочего насоса.

                                     ,                                       (45)

где:

Д₂ - диаметр рабочего колеса,

Д₂ = 460 мм;

В₂ - ширина лопатки рабочего колеса,

В₂ = 26,5 мм;

К_л - коэффициент сужения выходного сечения рабочего колеса лопатками,

К_л = 0,9.

Находим число Рейнольдса Rе на выходе из колеса по формуле:

                                              Re =                                                 (46)

где:

Q_н - номинальная подача насоса,

Q_н = 1250 м³/ч;

n - кинематическая вязкость нефти,

n = 0,26 см²/сек.

Д_экв. =

Re=

При полученном Re поправочные коэффициенты к подаче, напору и КПД равны единице, следовательно, характеристики насоса при работе на нефти остаются такими же, как при работе на воде.

3.7. Расчет всасывающей способности

магистрального центробежного насоса

НМ 1250-260 при перекачке нефти

Данные из каталогов и заводские данные о всасывающей способности магистрального насоса приводятся для условий перекачки холодной воды.

Всасывающую способность насоса характеризует абсолютное давление на его всасывающем патрубке, гарантирующее его работу без кавитации. Отрицательная величина всасывающей способности указывает на необходимость создания подпора к магистральному насосу.

Надёжная работа насосов без кавитационных разрушений обеспечивается выбором соответствующей частоты вращения, применением рабочего колеса двойного входа на первой ступени насоса, заглублением насоса и т. д.

Исходные данные:

1) Производительность насоса:

Q = 1250 м³/ч;

2) Расчетная температура перекачиваемой нефти:

t = + 4 °С (принимаем температуру нефти равной минимальной температуре грунта, т.е. расчет ведется для неблагоприятных условий работы).

3) Кинематическая вязкость нефти:

n₄ =0,26 см²/сек

4) Допустимый кавитационный запас насоса по ГОСТ 12124-74:

Dh = 20 м

5) Диаметр входного патрубка насоса:

Д_вх = 194 мм

6) Плотность нефти:

r₄ =0,8614 т/м³

7) Удельный вес нефти при 20 ^оС:

g = 0,850 кгс/ м³.

Расчет

1. Скорость во входном патрубке насоса находится по формуле:

       4·Q

                                            W_вх = ————                                       (47)     

           3600·Д²_вн·p

4·1250

W_вх = ——————— = 11,75 м/сек.

3600·0,194²·3,14

2. Число Рейнольдса:

W_вх х Д_вх

Re = ————;                                                   (48)

n

11,75·0,194

Re = ——————— = 87673.                         

0,26·10^-4

3. Изменение величины кавитационного запаса, обусловленное влиянием вязкости:

W²_вх

dh = x·————                                                 (49)

2·g

где:

x - коэффициент гидравлического сопротивления во входном патрубке насоса, находится по графику в зависимости от критерия Рейнольдса

lg Re = lg 87673 = 4,94, по графику [3,рис.55] находим, что

x= 0,15.

Тогда изменение величины кавитационного запаса

dh_v = 0,15∙11,75²/2∙9,81 = 1,06 м.ст.жидкости.

4. Допустимый кавитационный запас насоса при перекачке нефти:

                               Dh _доп.н. =Dh _доп. – 1,15∙ (h_t^кр - dh_v),                            (50) где:

h_t^кр- термодинамическая поправка к величине критического кавитационного запаса, определяемая по графику приложения (?) в зависимости от отношения Ну/ρ, здесь:

ρ – плотность нефти при расчетной температуре,

Ну – упругость паров нефти при расчетной температуре перекачки, находится по формуле

                          Ну = [Ну^р ∙ (1,558+0,0063 ∙ t)] ∙ 0,0136,                         (51)

Ну^р – давление насыщенных паров по Рейду,

По данным испытательной химлаборатории ЛПДС “Мозырь”

Ну^р = 70,4 – 71,3 мм.рт.ст., Ну^р_ср = 70,85 мм.рт.ст.;

Ну = [70,85 ∙ (1,558+0,0063 ∙4 )] ∙ 0,0136 = 1,525 м вод.ст.

Ну/ρ₊₄ = 1,525 / 0,8613 = 1,77

По графику [3,рис.57] находим, что

h_t^кр = 0,6 м.

Тогда допустимый кавитационный запас насоса при перекачке нефти

Dh _доп.н. = 20 – 1,15· (0,6 – 1,06) = 20,53 м.

5. Всасывающая способность насоса:

            W²_вх

                             Н_s = H_s/ g – Н_у/g + ——— – Dh _доп.н.,                          (52)