5. Расчет безкавитациооной работы основного 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,

;

,

где - минимальное давление на входе в насос, Па;

- соответствующий минимальному давлению напор (в метрах нефтяного столба);

- давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости при температуре t = t _П.Н , Па;

- соответствующий давлению насыщенных паров напор, м; - допустимый кавитационный запас, м;

м - скоростной напор на входе насос, м: ;

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

м/с,

где S_пр.вс - площадь проходного сечения, м²;

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

1. Определяем давление насыщенных паров перекачиваемой нефти:

Па,

где Т_П.К– температура соответственно перекачиваемой нефти (Т_П.Н = t_П.Н + +273 =-3+273 = 270 К);

Т_Н.К - температура начала кипения нефти, К, которая выбирается студентом самостоятельно в зависимости от конкретного типа добываемой нефти: Арланская - =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:

м

,

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, м

м;

м,

где - напор, соответствующий давлению насыщенных паров перекачиваемой жидкости, м:

м;

_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.

2. Определяем минимального подпора h_вх на входе в первый по счёту основной магистральный насос НПС и соответствующее ему давления Р_в:

м;

Па.

4. Определяем рабочее давление на выходе из НПС Р_раб при последовательном включении в ней нескольких однотипных насосов серии НМ (Р_раб не должно превыш8ать допустимого Р_доп., указанного в таблице 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 ,

(35,97+1*522)*759,41*9,81 43*10⁶ Па;

3,8*10⁶6,4*10⁶ Па.

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, м³/ч;

H_вх – подпор на входе в первый по счету магистральный насос НПС при перекачке по схеме “из насоса в насос” (H_вх= h_вх =35,97 м);