Насосы для перекачки нефти.

Насос – устройство, предназначенное для перемещения жидкости от сечения с меньшим значением напора (давления) к сечению с большим значением давления напора.

В настоящее время в магистральных нефтепроводах используются в основном центробежные насосы.

Насосы подразделяют на следующие группы:

1. Магистральные насосы, использующиеся для закачки нефти в нефтепровод. Магистральным насосам требуется подпор на входе тридцать-сорок метров.

2. Подпорные насосы, использующиеся для создания дополнительного напора, необходимого для нормальной работы магистральных насосов. Подпорным насосам требуется подпор на входе пять-десять метров.

На промежуточных нефтеперекачивающих станциях необходимое значение подпора на входе магистрального насоса обеспечивается остаточным напором от предыдущего участка трубопровода, поэтому подпорные насосы на промежуточных нефтеперекачивающих станциях не используются.

Пример маркировки насоса: НМ1250-260. Расшифровка маркировки: НМ – насос магистральный, 1250 – подача насоса в кубометрах в час, 260 – напор на нагнетании насоса в метрах.

Гидравлическая (напорная) характеристика насоса ((Q-H) характеристика) – функциональная зависимость между подачей и нагнетанием насоса .

Д ля центробежных насосов (Q-H) характеристика имеет следующий вид:

, где - нагнетание насоса при нулевой подаче, - крутизна параболы.

Обычно (Q-H) характеристики насосов задаются в справочниках в виде совокупности значений и .

Для того, чтобы представить (Q-H) характеристику в виде используют метод наименьших квадратов, имеющий следующий вид: .

На нефтеперекачивающих станциях центробежные насосы могут быть соединены двумя способами:

1. Последовательное соединение, при котором расходы равны, то есть , а общий напор равен сумме напоров первого и второго насосов, то есть . Если характеристику одного насоса представить в виде , а характеристику второго насоса в виде , то суммарная характеристика этих двух насосов, соединённых последовательно, будет иметь вид: .

2. Параллельное соединение, при котором общий расход равен сумме расходов первого и второго насосов, то есть , а напоры равны, то есть . Если характеристику одного насоса представить в виде , а характеристику второго насоса в виде , то суммарная характеристика этих двух насосов, соединённых параллельно, будет иметь вид: .

На нефтеперекачивающей станции, как правило, устанавливается несколько насосов. Суммарная (Q-H)-характеристика нефтеперекачивающей станции – суммарные характеристики всех насосов, включённых последовательно и параллельно.

Чаще всего, на нефтеперекачивающих станциях насосы включены последовательно для повышения напора.

Полезная мощность центробежного насоса – мощность, расходуемая на преодоление разности напора между нагнетанием и всасывание насоса.

Полезную мощность можно найти по следующей формуле: , где - подача насоса; - напор, создаваемый насосом.

Мощность, затрачиваемая насосным агрегатом, определяется по следующей формуле: , где - коэффициент полезного действия насоса, который обычно составляет восемьдесят процентов; - коэффициент полезного действия привода, который для электропривода обычно составляет 95 процентов.

Зависимость коэффициента полезного действия насоса от подачи выглядит следующим образом:

В идно, что на графике имеется ярко выраженный максимум. Обычно, насосы подбирают таким образом, чтобы рабочая подача была при максимальном коэффициенте полезного действия.

При последовательном соединении насосов коэффициент полезного действия данного соединения определяется из системы уравнений: , следующим образом:

;

;

;

При параллельном соединении насосов коэффициент полезного действия данного соединения определяется из системы уравнений: , следующим образом:

;

;

;