IV. Пересчёт характеристик подпорного насоса с воды на вязкую жидкость

Пересчет необходим, если кинематическая вязкость транспортируемой жидкости n_t при заданной температуре перекачки t = t _п.н попадает на интервал:

n _п < n_t £ n _доп ,

1. Определяем кинематическую вязкость n_t:

n_t =m_t /r_t =0,1982 /813=2,43*10^-4 м²/с=2,43 Ст,

где r_t - плотность, кг/м³;

m_t – динамическая вязкость, перекачиваемой жидкости при t = t _П.Н, Па× с_., которая находится по формуле Рейнольдса-Филонова:

,

при -5°С £ t _П.Н. £ 80°С,

где b - коэффициент крутизны вискосограммы (b = 0,02 – 0,03, где нижний предел соответствует высоким температурам, а верхний – низким, в наших расчётах принимаем b = 0,025).

2. Определяем критическое значение вязкости перекачиваемой среды:

Чтобы вычислить значение n_П, определяющее необходимость пересчёта коэффициентов в напорной характеристике насоса, необходимо найти число Re_H, называемое числом Рейнольдса в насосе, и сравнить его с переходным числом Рейнольдса Re_П:

,

Где - скорость схода жидкости с лопаток рабочего колеса

насоса, м/с ();

n_t – кинематическая вязкость перекачиваемой жидкости, м² / с;

D_K – диаметр рабочего колеса насоса, м (таблица 10);

n - число оборотов ротора рабочего колеса насоса с^-1 (таблица 10).

,

Где n_S - коэффициент быстроходности насоса на режиме максимального к.п.д., являющийся индивидуальной характеристикой насоса:

где n – число оборотов ротора рабочего колеса насоса, об / мин

(таблица 10);

Q _{В. опт} - подача насоса при работе на воде с максимальным к.п.д., м³ / ч;

Н_{В .опт} - напор насоса при работе на воде с максимальным к.п.д., м;

n_K - число последовательно установленных рабочих колёс (ступеней насоса); (Н_{В .опт} / n_K - напор создаваемый одной ступенью);

n_BC - число сторон всасывания рабочего колеса (Q _{В. опт} / n_BC - расход, приходящийся на одну сторону рабочего колеса).

Re_Н < Re_П (25117,17< 57916), n_t > n_П ,

следовательно характеристики центробежного нагнетателя, построенные на воде (n_в = 1с Ст), отличаются от характеристик нагнетателя, работающего на более вязкой жидкости, т.е. коэффициенты в уравнении:

пересчитываются.

Критическое значение вязкости нефти n_П, выше которого необходим пересчёт напорной характеристики: (n – об/с), откуда следует, что для насоса данного типа

;

3. Определяем коэффициенты пересчёта напора К_Н, подачи и к.п.д. К_h насоса с воды на вязкую нефть:

;

где Re_гр – граничное число Рейнольдса (см. рис. 2):

Re_гр» 0,224×10⁵× ;

а_h - поправочный коэффициент:

а_h»1,33× .

4. Определяем величины аппроксимационных коэффициентов h_Пn, а_Пn, b_Пn, c_0n, c_1n, c_2n в формулах:

H_Пn = h_Пn + а_Пn × Q – b_Пn × Q² (H_Пn = h_Пn - b_Пn × Q² при а_Пn = 0);

h_Пn = c_0n + c_1n × Q + c_2n × Q²

м;

;

;

;

;

.

Н_Пν = h_Пν – b_Пν × Q² = 73,5–1,26*10^-6*1250²=53,77 м при а_мВ =0;

5. Определяем подачу насоса в оптимальном режиме:

, м³/ч,

при которой к.п.д. и напор насоса соответственно равны

м.

Сводная таблица