Теория / тема 2

Устройство нефтяных насосов с односторонним подводом жидкости к ротору (рабочему колесу)

1 – полость всасывания (на оси ротора), 2 – полость нагнетания (перпендикулярно оси ротора),

3 и 7 – фланцы для подключения гидравлических коммуникаций, 4 – вал подключения электродвигателя, 5 – диффузор (место, в котором происходит возрастание давления), 6 – рабочее колесо,

8 и 9 – корпус.

21

Устройство нефтяных насосов с односторонним подводом жидкости к ротору (рабочему колесу). Возникновение кавитации на входе в насос

Магистральным нефтяным насосам на входе необходимо иметь избыточное давление (т.н. кавитационный запас), чтобы предотвратить явление кавитации.

Кавитация – это явления образования в перекачиваемой жидкости полостей (кавитационных пузырьков), заполненных парами этой жидкости или растворенных в ней газов (для нефти – растворенного в ней природного газа), с последующим схлопыванием этих пузырьков, образованием ударной волны и высвобождением большого количества энергии. Кавитация возникает на входе (в области всасывания) насоса в результате местного понижения давления жидкости при увеличении её скорости. Кавитация приводит к быстрому износу частей ротора (рабочего колеса) насоса и снижает эффективность работы насоса.

22

Центробежные нефтеперекачивающие агрегаты (ЦНА) для перекачки нефти и нефтепродуктов с двусторонним подводом жидкости

23

Центробежные нефтеперекачивающие агрегаты (ЦНА) для перекачки нефти и нефтепродуктов с двусторонним подводом жидкости

Нефть из линии всасывания (1) попадает внутрь

рабочего колеса (2) в осевой его части.

Колесо закреплено на массивном вале (3),

приводимом во вращение приводом — электродвигателем (на рисунке не показан).

Центробежная сила инерции перемещает

нефть от центра к периферии колеса в линию нагнетания (4) насоса, создавая тем самым в

линии нагнетания давление большее, чем в

линии всасывания.

24

Принцип работы центробежных МН

25

Принцип работы центробежных МН.

Изменение скорости и давления в разрезе поперек вала ротора (рабочего колеса)

Линия нагнетания

(выход из насоса)

Линия всасывания

(вход в насос)

26

Насосы. Основные характеристики

Дифференциальный напор – создаваемый насосом напор, т.е. величина разности напоров между линиями нагнетания и всасывания

Ндиф Нн Нвс Рн Рв

ρg

Подача насоса - расход Q жидкости, проходящей через насос

Для перекачки нефтей и нефтепродуктов используют, как правило, центробежные насосы, создающие необходимый напор за счет центробежной силы. При этом, чем больше напор Н, который должен создать насос, тем меньше подача Q.

Зависимость Н=Н (Q) называется гидравлической (Q-Н) характеристикой насоса, которая представляется в виде: Н a - b Q2

где а [м] и b [ м 2 ] - коэффициенты аппроксимации

м3 ч

27

Насосы. Основные характеристики

Полезная мощность насоса определяется формулой: Nп ρ g Q H

Потребляемая мощность насоса определяется формулой:

где ηприв - коэффициент полезного действия привода

28

Гидравлическая характеристика насосов.

Типовые графические зависимости (H-Q), (N-Q), (η-Q) характеристик ЦБН

29

Типовые графические зависимости (H-Q), (N-Q), (η-Q) характеристик ЦБН при изменении плотности транспортируемых жидкостей (ρ2 > ρ1).

30