Сводная таблица

Режим	Подача, м3/ч	Напор, м	К.П.Д.
Магистральный насос
Номинальный	1250	260	80
Оптимальный на воде	1167	266	80,79
Оптимальный на нефти	1112	257,13	70,75
Подпорный насос
Номинальный	1250	60	76
Оптимальный на воде	1425,5	53,77	76,3
Оптимальный на нефти	1318,49	51,1	62

V. Расчет безкавитационной 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,

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.

_{=3,222/2*10=0,5} - скоростной напор на входе насос, м;

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

_{=(4*0,315)/(3,14*0,3532)=3,22 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:

_{=101325*2,71*10,53*(1-316/273)=}

_{= 455428,4 Па.}

где Т_П.Н = t_П.Н + 273=273К, Т_Н.К=316 – 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:

_{=18,4 м;}

2,92≥1,48

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).

_{=0,471*57,90,45=2,92 м;}

_{=2,87*3,222/2*10=1,48 м,}

где - напор, соответствующий давлению насыщенных паров перекачиваемой жидкости,

_{=455428,4/(786,1*10)=57,9 м,}

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

=16-13,1(lg(5683,3-2,75))0,354=2,87

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

=(3,22*0,353)/(0,2*10^-3)=5683,3.

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

_{=56,9+(18,4-0,5)=74,8 м;}

Р_вх = h_вх  _t  g=74,8*786,1*10=588002,8 Па.

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 =(74,8+2*255)*786,1*10

=4597112,8 6200000P_доп ,

4,6МПа6,2МПа

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);

=308,08-4,12*10^-5*(1134)²=255.

- 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”;