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介质黏性对渣浆泵性能的影响

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介质黏性对渣浆泵性能的影响

发布日期:2020-11-30 作者:威尼斯正规官网 点击:

       在油气储运工程中,有许多油品的黏度上与清水不同,用离心泵输送这些油品时,因为黏度的增加,使得泵内部的能量损失加大,扬程和流量都要减小,并导致效率下降,而轴功率却增加,泵的特性曲线发生变化,如图1-34所示。当输送液体运动粘度v>20mm2/s时,泵的特性曲线就需要换算,为此应该号虑不同黏度下泵性能的换算方法。

特性曲线换算方法

       目前,还没有成熟的纯理论推导方法能精确地确定出抽送黏性液体的泵性能曲线。常用的换算方法有前苏联国家石油机械研究设计院的标准曲线法、美国水力协会的图线换算法和德国KSB公司的换算方法。其共同特征都是在大量实验的基础上,给出各性能曲线的修正系数图并以此进行换算。

       目前,国内多采用美国水力协会方法进行黏度换算。当已知某离心泵输送20C清水的特性曲线时,利用下列关系式换算成输送黏性液体的特性曲线:

使用本方法时,不需知道离心泵叶轮尺寸,只需知道被输送液体的运动黏度和输送清水时ηmsx工祝点的Q0和Ho (多级泵应取单级叶轮的扬程),然后利用图1-35或图1-36查出各换算系数,并将换算系数代入式(1-44) 即可。

       在横坐标上取Q=Q0点作垂线,与H=H0的斜线相交,自交点作水平线与所输送液体的运动黏度为v的斜线相交,从该交点再作垂线与图上方的各换算曲线相交,得到各换算系数。

       应用此法换算范围较宽: (0.6~1.2) Q.,换算误差在v<865mm2/s时不超过士5%,特别当v<400mm2/s时更准确。

       应当注意,该二图只适用于一般结构的离心泵,且在不发生汽蚀的工况下进行换算。它不适用于混流泵、轴流泵,也不适用于含有杂质的非均相液体。此外,图中各曲线不能用外推法延伸使用。

       美国水力协会对世界范围内大量的实验数据进行了分析和研究,给出了近似的换算公式,形成了技术报告,并由国际标准化组织在2005年发布了此报告(ISO/TR 17766-2005)。


       根据ISO/TR 17766 的公式计算法对性能曲线进行换算时,公式计算法的适用范围为:介质必须是牛顿型流体;泵只能是离心泵,不适用于混流泵、轴流泵和旋涡泵;运动黏度v= 1~4000mm2/s;比转速ns ≤60;泵有效汽蚀余量NPSH.足够大。

首先引入黏度换算过程参数B,其定义为:


B的范围为B< 40(B≤1时,则设定CH=1,Cq=1)。


[例1-4]某泵在转速n= 1475r/min输送清水时在4个工况点0. 6Qur w、0. 8QeF-W、1.0QEP-w.1.2QBEP-w的流量、扬程和效率,见表1-4。现用该泵输送原油,密度ρ=956kg/m3,运动黏度vi = 200mm2/s。采用美国水力协会方法对性能参数进行换算(分别采用查图法和公式计算法)。


从图1-35横坐标的流量Qw处垂直向上,直到与给定的扬程Hw相交于一点,从此相交点水平向右或向左,再与原油介质的运动黏度v.i相交,并由此垂直向上,与各换算系数CH、Cq、C,相交,即可得出各换算系数,即Cq=0.93,C,=0.63,CH在4个工况点0.6QsEP-w、0.8QkE w.1. 0QwEP- w.1.2Q w的值分别为0.95 .0. 93.0.91.0.87。泵轴功率P的计算公式为:P=HQs/367η

   

根据ISO/TR 7766的公式计算法对性能曲线进行换算。把Vu = 20mm2/s,Q =139m3/h.N= 1475/min.Hur w= 48m带入式(1- 46)得:

流量换算系数:

     根据公式计算可求得扬程换算系数CH在4个工况点0. 6QBEP-w、0.8QuEP- w、1. 0QeEP- w、1. 2QEP- w的值分别为0. 930、0. 913、0. 897、0.882。

根据公式计算可求效率换算系数C,为0. 641。渣浆泵把流量、扬程、效率的换算系数带入式(1-44)、式(1- 50)可计算出输送原油时离心泵的流量、扬程、效率和轴功率。

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