Определение оптимального режима работы

центробежного насоса ЗК-6

 

Ф.А.Амиров, С.А.Агаммедова

(Азербайджанская Государственная Нефтяная Академия)

 

При эксплуатации центробежного насоса одной из основных задач является определение оптимального режима работы. Под оптимальным режимом работы насосного агрегата понимается работа при максимальном коэффициенте полезного действия насоса [1, 2, 3]. Решением этой задачи занимались авторы [4, 5, 6, 7, 8]. В технической литературе используется аппроксимирующие зависимости в размерной и безразмерной форме гидравлических показателей центробежного насоса (ГОСТ 6134-87 «насосы динамические. Методы испытаний»).

В общем случае применяется аппроксимирующая математическая модель в виде степенного полинома

где, Yi - текущая величина функции, например напора;

А1…п - коэффициенты аппроксимации;

Х1 - текущая величина аргумента;

Z1…n-1 - величина степени при аргументе;

n - степень многочлена.

В соответствии с законом Борда-Карно напорная характеристика описывается в виде полинома второй степени (квадратичная парабола). Такой вид аппроксимации имеет в рабочей области ошибку приближения от 1,5 до 5,0%.

Выявим аппроксимирующие модели опытных рабочих характеристик центробежного насоса 3К-6, представленных в таблице 1, 2 и на рис. 1.

 

 

 

Таблица 1

Q, дм3/с

0

3,2

6,1

8,3

9,5

11,1

13,9

16,2

18,0

20,4

H, м

45

46,0

46,1

42,4

42,2

41,5

37,5

32,5

30,0

19,6

P, кВт

3,1

4,2

5,8

6,4

7,1

7,4

8,0

8,2

8,8

8,9

h

0

0,28

0,485

0,55

0,567

0,670

0,641

0,630

0,580

0,450

 

Таблица 2

Q, дм3/с

0

3,1

5,9

8,2

9,3

11,0

13,7

16,0

17,8

20,1

H, м

54,9

54,8

52,6

51,5

50,1

48,3

46,6

38,4

36,6

26,5

P, кВт

2,9

5,2

5,5

6,1

6,4

7,04

8,2

8,25

9,4

9,5

h

0

0,32

0,55

0,68

0,71

0,74

0,763

0,730

0,680

0,550

         

1. Определяем аналитическую зависимость КПД насоса от подачи насоса

для воды:

 

 

для добавки воздуха:

для воды:

h=0,0922×10-3×Q+0,003318×Q2

 

для добавки воздуха:

h=0,1114×10-3×Q+0,004065×Q2

 

2. Определяем номинальную подачу насоса из условия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Qm=13,89 дм3/сек.

 

для добавки воздуха:

Qm=13,702 дм3/сек.

3. Определяем номинальный напор насоса

для воды при Qm=13,89 дм3/сек., Hnom=37,5 м.

для добавки воздуха при Qm=13,702 дм3/сек.,  Hnom=46,6 м.

4. Определяем номинальную мощность

для воды при Qm=13,89 дм3/сек., Pm=8,0 кВт,

для добавки воздуха при Qm=13,702 дм3/сек.,  Pm=8,2 кВт.

5. Определяем максимальный КПД насоса при номинальной подаче насоса

для воды  hmax=0,0922×13,89×10-3+0,003318×13,892=0,6414

для добавки воздуха hmax=0,1114×13,702×10-3+0,004065×13,7022=0,7647.

6. Определяем рабочую область характеристики для подачи:

Q=(0,8¸1,2)Qm=(0,8¸1,2)×13,89=(11,11¸16,67) дм3/сек. – при работе на воде;

Q=(0,8¸1,2)Qm=(0,8¸1,2)×13,702=(10,96¸16,44) дм3/сек. – при работе с добавкой воздуха.

Литература

 

1.   Амиров Ф.А., Мустафаева Г.А. Моделирование гидравлических систем. Баку, АГНА, 2003.

2.   Галлямов А.К., Амиров Ф.А., и др. Методическое руководство по определению характеристик центробежных насосов. Уфа, 1976.

3.   Мустафаева Г.А. К вопросу непрерывного определения КПД центробежного насоса магистральных трубопроводов. Тезисы международной конференции, Баку, АГНА, 2002.

4.   ГОСТ Р6134…. (НСО 9906:1999), Насосы динамические. Методы испытаний. Проект. Первая редакция. –М: Госстандарт России, 2002.

5.   ГОСТ 6134-87. Насосы динамические. Методы испытаний, М. Издательство стандартов, 1988.

6.    Кузьмин С.А., Мельников Д.Н. Насосный агрегат для нефтепродуктообеспечения. Журнал. Энергосбергающие технологии, М., №2,2003.

7.   Гольянов А.И., Гольянов А.А. Влияние характеристики центробежных насосов на энергетические показатели эксплуатации магистральных трубопроводов. Журнал. Нефтегазовые технологии. М. №6, 2002.

8.   Кузьмин С.А. Перспективные насосные агрегаты для предприятий нефтепродуктообеспечения        и       транспортировки нефтепродуктов. Журнал. Энергосберегающие технологии. М., №3, 2003.

 

 

 

 

 

 

Авторы:

Азербайджанская Государственная Нефтяная Академия

1.     Амиров Фикрет Алибаба оглы, кандидат технических наук.

2.     Агаммедова Севда Алипаша кызы, доктор философии по технике.

 

Отправьте пожалуйста сборник по адресу:

Az 1010,  Азербайджанская Республика, город Баку,

проспект Азадлыг 20.

Азербайджанская Государственная Нефтяная Академия

Нефтемеханический факультет, кафедра №43