Способ повышения производительности насоса Советский патент 1992 года по МПК F04D9/00 

Изобретение относится к транспорту продукции нефтяных скважин и может быть преимущественно использовано для транспорта сжиженных углеводородных газов (ШФЛУ, нестабильных конденсатов).

Цель изобретения - повышение эффективности работы насоса путем использования эффекта неравновесности процесса парообразования при кавитации в сжиженных углеводородных газах.

Поставленная цель достигается тем, что поддерживают оптимальные обороты насоса, определяемые по формуле:

Попт

60

К -а

jrDi

ср

2 h

доп.п - по

где Dicp - средний диаметр на входе рабочего колеса насоса, м;

К- размерная постоянная, с/м, равная (0,08-0,12) с/м;

a (1/СрХ1/ТХРкР.мин.Г/Р,п-Т- РЖ ) Z термодинамический комплекс, Дж/кг;

Ср - теплоемкость жидкости, Дж/кг.град:

Т - температура, К:

РЖ - плотность жидкости

кг/м0

Rn - газовая постоянная паровой фазы, равная (180-190) Дж/кг.град;

Ркр. мин PSO - с-Ркр.мин4 - давление в кавитационной зоне;

PSO- давление насыщенных паров СУГ во всасывающей магистрали;

к2

х/9ж)4;

(1/CPT)2(r/RnT

доп.п - п0

СО

С

Д Пдоп.п-по Д Пдоп.п-/ р/и1ср о - относительная величина кавитационного запаса;

Д Пдоп.п-по - допустимый кавитацион- ный запас насоса при оборотах п по п Dicp По

Ulcp.o

60

окружность

ч VJ ю

xj

скорость.

Пример 1. Определить оптимальное число оборотов насоса, обеспечивающее минимальное значение допустимого давления на приеме насоса.

Исходные данные:

Д h доп.п- по 6 м.ст.ж; Uicp м/с:

3

1433 об/мин;/ ж 560 кг/м3; PSO

Р°: :5-105Па;

Т 288 К, г 0,416 106 Дж/кг; Rn 189 Дж/к-град; СР 2500 Дж/кг.град;5

Dicp 0,2м; К 0.1 с/м.

Порядок расчета.

1. Определяем значения10

.ПТО 6-9,81 /152 0,2616; i

с 2° 026516° 1/250° 288 f (0,416 i X10V189- 288- 560) 71.66.10 2015

2.Определяем давление в кавитацион- ной зоне.

Ркр.мин 5-Ю5 - 71,.Ркр.мин .

Отсюда Ркр.мин 4,66105 Па.

3.Определяем термодинамический комплекс

.« (1/250О288) ( 4,66-105-0,416 х x106/189-288-560f 56,17 Дж/кг.

4.Определяем оптимальное число оборотов

Попт

600,1 56,17 1ПОС ,,

3.14-0,2 2-0,2616 1°26 °б/МИН

П р и м е р 2. Определить оптимально число оборотов насоса, обеспечивающее минимальное значение допустимого давления на приеме насоса при следующих исходных данных.

пдоп.п-по 6 м.ст.ж; Ut.cp.o 25 м/с; р ж 560 кг/м3; PSO 5.105 Па, Т 288 К; г 0,416.106Дж/кг; Rn 189 Дж/кг.град;

СР 2500 Дж/кг.град, К 0,1 с/м; Dicp 0,2м.

Порядок расчета.

1. Определяем величину с

а ( 1/2500) (1/288) (4,3 НО5. 0,416 хЮ6/189 х 288- 560)Z - Дж/кг.

4. Определяем оптимальное число оборотов

0,1 47.84

2 -0,094

2431 об/мин.

Использование предлагаемого способа позволит за счет поддержания оптимального числа оборотов увеличить производительность трубопровода.

Формула изобретения

Способ повышения производительности насоса для сжиженного углеводородного газа путем создания режима кавитации, отличающийся тем, что. с целью повышения эффективности работы насоса путем использования эффекта неравновесности процесса парообразования при кавитации в сжиженных углеводородных газах, поддерживают оптимальные обороты насоса, определяемые по формуле

Попт -

60

К -а

jrDi

ср

доп.п

: П0

где Dicp - средний диаметр на входе рабочего колеса насоса, м;

К- размерная постоянная, с/м, равная (0,08-0,12) с/м;

а (1/СРХ1/Т)(РкР.мин.г/Рп.Т.р ж)2 - термодинамический комплекс, Дж/кг;

Ср - теплоемкость жидкости, Дж/кг.град; ,

Т - температура, К;

РЖ плотность жидкости, кг/м3;

Rn - газовая постоянная паровой фазы, равная гу-180-190 Дж/кг.град;

Ркр.мин PSO - с-Ркр.мин4 - давление в кэвитационной зоне;

PSO - давление насыщенных паров СУГ во всасывающей магистрали;

Сущность изобретения: для создания режима кавитации путем использования эффекта неравновесности процесса парообра- зования поддерживают оптимальные обороты насоса, определяемые по заданной формуле.