Читайте также:
|
В настоящее время лопастные насосы стали широко применяться для перекачки высоковязких жидкостей (минеральное масло, мазут, глицерин, высоковязкая нефть и т. п.). Поскольку специально для перекачки высоко- вязких жидкостей лопастные насосы не выпускаются, все большее применение находят серийные насосы, рассчитанные и прошедшие заводские испытания на воду. При перекачке высоковязких жидкостей рабочие характеристики лопастных насосов Q — И, Q ^ N я Q —- г) значительно отличаются от аналогичных характеристик, полученных на воде. Производственной практикой i и многочисленными исследованиями установлено, что с увеличением вязкости J жидкости подача, напор и к. п. д. насоса снижаются, а потребляемая насосом | мощность растет. Изменяется также кавитационная характеристика. I Правильный и своевременный учет влияния вязкости жидкости на работу | лопастных насосов позволяет принимать экономически обоснованные решения | в организации транспортировки этих жидкостей.
Для нетвердых тел закон Ньютона устанавливает, что касательные напряжения, характеризующие внутреннее трение между отдельными слоями жидкости, пропорциональны градиенту скорости по нормали к этим слоям и не зависят от величины скорости
Механизм внутреннего трения жидкости отличается от механизма внутреннего трения у газов. В отличие от вязкости газов вязкость жидкости уменьшается с увеличением температуры. В технической гидромеханике часто пользуются кинематическим коэффициентом вязкости v = р,/р, м2/с.
Численные значения кинематических коэффициентов вязкости даны в 3.1 и 3.2.
С изменением вязкости перекачиваемой жидкости насосы всех типов в той пли иной мере изменяют режим работы, и, соответственно с этим, подачу, напор, мощность и к. п. д. Наибольшие изменения характерны для центробежных i насосов.
Пересчет характеристик центробежных (лопастных) насосов с воды на вязкую жидкость возможен двумя путями: по методу подобия, т. е. с учетом
использования критериев и чисел подобия, вытекающих из теории подобия, и методу струйной теории с учетом аналитического аппарата трубной гидравлики.
Таблица 3.1
Кинематический коэффициент вязкости v • 10° (в м2/с) некоторых жидкостей при нормальном давлении и нрп различных температурах
Рассмотрим метод пересчета относительных коэффициентов, разработанный в АЗИНефтехим им. М. Азизбекова. Этот метод также построен на базе метода подобия.
Влияние вязкости перекачиваемой жидкости на характеристики Q — Ht Q — N и Q — rj центробежных насосов наглядно иллюстрируется на 3.4. Из кривых видно, что при перекачке вязких нефтей мощность, потребляемая насосами, заметно увеличивается по всему диапазону регулирования, что вызвано ростом потерь энергии на дисковое трение; оптимальный режим эксплуатации смещается в сторону меньших подач с увеличением вязкости перекачиваемой жидкости. Мощность в режимах, близких к оптимальному, растет с увеличением вязкости, а к. п. д. падает значительно быстрее, чем Q и Н. Динамика такого изменения к. п. д. в зависимости от вязкости перекачиваемой жидкости изображена на 3.4 в виде кривой А. Напор, создаваемый центробежными насосами, при Q = 0 с повышением вязкости перекачиваемой жидкости заметно уменьшается, что необходимо учесть в процессе анализа работы указанных насосов, перекачивающих более вязкие, чем вода, жидкости.
На 3.5 на основании обобщения опытных данных показано изменение относительных коэффициентов подачи, напора и к. п. д. при изменении вязкости жидкости и числа лопаток в рабочем колесе насоса ЦС-65. Мы видим, что с увеличением числа лопаток z рабочие параметры насоса Q, Н и г| изменяются более интенсивно с увеличением вязкости. Увеличение числа лопаток приводит к уменьшению коэффициента быстроходности ris.
3. И. Геллер на основе анализа многочисленных опытных данных показал, что насосы с одинаковым к. п. д. на воде будут иметь одинаковые рабочие параметры (Q, Я,.rj) на жидкости одинаковой вязкости.
Имеются некоторые экспериментальные данные, подтверждающие целесообразность использования того или другого метода пересчета. Однако, кап показывает практика пересчета, все основные методы и экспериментальные данные соответствуют условиям пересчета сравнительно маловязких нефтепродуктов.
Рассмотрим метод пересчета характеристик лопастных насосов с воды на вязкую жидкость, основанный на струйной теории.
Струйная теория дает возможность характеризовать любой насос коэффициентом реакции насоса на вязкость кВ1 с помощью которого по формуле (3.10) можно пересчитать характеристики с воды на вязкую жидкость, причем потеря напора в насосе при перекачке жидкости вязкостью более 4-10~4м2/с
Дата добавления: 2015-12-01; просмотров: 79 | Нарушение авторских прав