Определить основные рабочие технологические параметры центробежного насоса, откачивающего нефть из резервуара

К основным параметрам центробежных насосов относятся величины, которые характеризуют работу насосов как гидравлических машин, а именно:
1. Производительность или подача;
2. Давление на входе и выходе насоса (напор на входе и выходе);
3. Полное давление, развиваемое насосом;
4. Полный напор, развиваемый насосом;
5. Коэффициент полезного действия;
6. Мощность;
7. Кавитационный запас насоса;
8. Критический и допустимый кавитационные запасы насоса;
9. Допустимая высота всасывания насоса;
10. Коэффициент быстроходности насоса.
1. Определим полный напор, развиваемый насосом из формулы давления:
Р= ρ∙g∙Н
Н=Рρ∙g
где Н – полный напор, развиваемый насосом;
Р – полное давление, определяемое выражением:
Р=Р2-Р1+ρU22-U122+ρ∙g(z2-z1)
где P1 и P2 - давление на входе и выходе насоса, Па; U1 и U2 - скорость жидкости на входе и выходе, м/с; g – ускорение свободного падения; Z1 и Z2 - геодезические отметки манометров, которыми измеряют давления P1 и P2.
По условию задачи диаметры всасывающего и нагнетательного патрубков равны между собой и равны D, следовательно, скорости движения U1 и U2 будут тоже равны, поэтому выражение для полного давления запишется:
Р=Р2-Р1+ρ∙gz2-z1=3021480-309015+870∙9,811,9-1,0=2720146,23 Па
Тогда полный напор:
Н=Рρ∙g=2720146,23870∙9,81=318,7 м
2.Определим кавитационный запас насоса.
Кавитационный запас насоса – это избыток удельной энергии жидкости на входе в насос над удельной энергией насыщенных паров жидкости:
h= Р1+ρ∙U122-Psρ∙g
где Рs – давление насыщенных паров перекачиваемой жидкости
Определим скорость движения нефти во всасывающем патрубке:
U1=4Qπ∙D2=4∙0,1443,14∙0,32=2,0 м/с
Кавитационный запас насоса:
h= Р1+ρ∙U122-Psρ∙g=309015+870∙2,022-159960870∙9,81=17,57 м
3