Влияние плотности и вязкости перекачиваемой жидкости на работу насоса

Работа центробежного насоса

КПД лопастного насоса

КПД лопастного насоса равен произведению четырех КПД, соответ­ствующих указанным потерям:

Механические потери мощности происходят в местах трения – в опо­рах (радиальных и осевых), у ступиц рабочих колес, в уплотнениях насоса и

зависят от конкретной конструкции, типоразмера и качества изготовления узла, в котором происходит трение. Механический KПД лопастных насосов изменяется в пределах η _М = 0,9–0,98.

Потери мощности на дисковое трение происходят в результате взаимо­действия потока жидкости с внешними поверхностями дисков рабочих колес, а также разгрузочной пяты. Дисковый КПД лопастных насосов изменяется в пределах η _Д = 0,85–0,95.

Объемные потери мощности обусловлены утечками через уплотнения рабочего колеса в уплотнениях вала насоса, в разгрузочной пяте и т.д. Ве­личина η _O в зависимости от конструкции и размеров насоса изменяется в пределах 0,92–0,98.

Гидравлические потери мощности происходят в результате преодо­ления сопротивлений в подводе, рабочем колесе и отводе при движении жидкости через насос. Гидравлический КПД лопастных насосов изменяется в пределах η _Г = 0,7–0,95.

КПД лопастных насосов, с учетом рассмотренных выше механическо­го, дискового, объемного и гидравлического КПД изменяется в пределах η = 0,45–0,86. Максимальное значение КПД достигает 0,89 у наиболее мощных нефтяных центробежных магистральных насосов.

В зависимости от изменения величин множителей изменяется и ве­личина общего КПД насоса. Обычно изменение общего КПД изображают кривой η = f(Q) в характеристике центробежного насоса.

Режим работы насоса с наибольшим КПД называют оптимальным. Область в пределах изменения подачи при небольшом снижении КПД называют рабочей. Насос рекомендуется применять в пределах этих параметров.

Запуск центробежного насоса производится в режиме закрытой задвижки, так как при этом наименьшая мощность потребляемая насо­сом, а следовательно, и минимальный пусковой ток на обмотке электро­двигателя.

Центробежные насосы на нефтяных промыслах применяются для по­дачи весьма разнообразных по своим физическим показателям жидкостей: сильно минерализованной воды (плотность более 1 000 кг/м³), сырой нефти и некоторых нефтепродуктов (плотность менее 1 000 кг/м³), но при этом с большой вязкостью.

Основные технические показатели любого насоса определяются при работе его на воде с плотностью 1 000 кг/м³ и вязкостью 0,01 см²/с и вносятся в техническую документацию на насос. Поэтому при выборе и эксплуатации центробежного насоса необходимо учитывать влияние плот­ности и вязкости подаваемой жидкости на характеристику насоса.

Полезная мощность насоса и потери мощности (за исключением меха­нических потерь в сальниках и опорах) изменяются с изменением плотности

подаваемой жидкости. С уменьшением плотности жидкости уменьшается полезная мощность, вследствие чего уменьшается и КПД насоса.

Изменение вязкости жидкости влияет в основном на потери мощ­ности, на дисковое трение и гидравлические сопротивления движению потока жидкости и оказывает значительно большее по сравнению с плот­ностью жидкости влияние на потери мощности. При подаче вязкой сырой нефти и нефтепродуктов потери мощности насоса резко увеличиваются, и КПД насоса уменьшается, несмотря на увеличение объемного КПД в результате уменьшения объемных потерь. При увеличении вязкости подаваемой жидкости уменьшаются напор и подача насоса, и характе­ристика Q-H снижается.

Дата добавления: 2017-01-14