• Задать вопрос

Постановка вопроса

У нас есть система с закрытой емкостью. Нам необходимо перекачивать нефть из данной емкости. Подскажите пожалуйста, можем ли мы использовать выбранный по стандарту API вертикальный насос инлайн 3910 4x6-9 SX производства Goulds Pumps?

или нам необходимо организовать приямок для использования турбинного насоса VIC в гильзе, что позволит увеличить подпор на входе в насос.

Ответ:

Базируясь на предоставленных Вами данных:
Давление в резервуаре Pизб:200 мм водяного столба избыточное
Давление насыщенных паров:15 кПа абсолютное
Высота столба жидкости над входом в насос Lн мин. 2,4 метра
Плотность перекачиваемой среды: 800 кг/м3

Приведем пример расчета NPSH для замкнутой системы.
У Вас закрытая система

Где:

• NPSHa – NPSH available – т.е. имеющийся в системе NPSH (Net Positive Suction Head).
• p – избыточное давление в емкости (должно быть выражено в метрах столба перекачиваемой жидкости);
• Lн – положительный столб жидкости при входе в насос;
• Vp – давление насыщенных паров жидкости при рабочей температуре (должно быть выражено в метрах столба перекачиваемой жидкости);
• h – потери на входе в насос (с учетом потерь в системе, запорной арматуре и т.п.);

Для правильной и устойчивой работы насоса необходимо, чтобы NPSHa был больше NPSHr.

NPSHr берем из кривой насоса. В частности для предложенного насоса 3910, NPSHr в расчетной точке равен 4,87 метра столба жидкости.

Для расчета NPSHa выражаем давление в емкости в метрах столба жидкости.
Т.о. если избыточное давление в емкости 200 мм водяного столба = 10200 мм водяного столба абсолютного давления (или в любых других единицах см. здесь convert-me.com)

Для жидкости с плотностью 800 кг/м3 это = 10,2/0,8 = 12,75 метра столба перекачиваемой жидкости.

Давление насыщенных паров для данной жидкости

В метрах столба перекачиваемой жидкости его можно выразить как

h1 – потери на трение на входе в насос. В данном случае они будут минимальны, но с учетом запаса примем их равными 1 метру.

Следовательно: NPSHa = 12,75 + 2,4 – (0,19 + 1) = 13, 96 метра.

Таким образом, в связи с тем, что NPSHa (13,96 м) >> NPSHr (4,87 м) мы можем утверждать, что кавитации на входе в насос 3910 при указанной конфигурации трубопровода не произойдет. Соответственно дополнительного заглубления насоса или использования насоса VIC в данном случае не требуется.

В то же время следует отметить, что использование насосов VIC (стандарт VS6 по номенклатуре API-610 – ISO 13709) может быть решением проблемы недостаточного подпора на входе в насос, наряду с использованием индюсеров и колес с низким NPSH.