Цель задачи: Подбор двигателя для приводов насосов проводится по мощности и частоте вращения вала насоса и двигателя на основе технических характеристик давления.
1. Определение мощности на валу насоса.
Мощность на валу насоса определяется по формуле (6)
где Q – расчетная подача насоса, м3/час; H – расчетный напор насоса, м; γ – объемный вес перекачиваемой жидкости, т/м3; η – коэффициент полезного действия насоса. Определяется по Таблице 2.3, согласно подобранного насосного агрегата.
Таблица 2.3. Технические параметры насосных агрегатов
2. Определение требуемой мощности электродвигателей к насосам.
Требуемая мощность электродвигателя к насосу Nэл определяется как произведение потребляемой мощности на валу насоса Nn и коэффициент запаса Kз, учитывающий возможные отклонения фактической характеристики насоса и режима его работы от расчетного режима. Находится по формуле (7)
где Nn – потребляемой мощности на валу насоса; Kз – коэффициент запаса.
Значение коэффициента запаса к расчетной потребляемой мощности на валу насосов следует принимать: до 500 кВт Kз=1,15, более 500 кВт Kз=1,10.
После установления необходимой мощности двигателя, производится его выбор, на основании Таблицы 2.3.
Аналогичный расчет производится для подпорных насосных агрегатов.
Практическая работа №3. Пересчет характеристик центробежных насосов с воды на вязкую нефть
Цель.
Произвести перерасчет характеристик насоса с воды на вязкую жидкость в соответствии с Ходом выполнения, результаты представить в виде отчета (форматы word и excel).
Задачи.
В соответствии с расчетными формулами, с применением технических характеристик насосов, заимствованных из каталога, произвести заполнение приводимой таблицы для 5 значений подачи при максимальном КПД насоса.
Расчетные формулы.
В каталогах приводятся характеристики центробежных насосов, снятые на воде. При перекачке маловязких нефтей и нефтепродуктов эти характеристики не изменяются. Однако с увеличением вязкости перекачиваемой жидкости напорная характеристика и КПД насоса падают, а потребляемая мощность возрастает. Меняется также давление насыщенных паров и значение кавитационного запаса.
Формулы для расчета параметров работы насоса на нефти 
, 
, 
по известным параметрам работы на воде НВ, QВ, 
имеют вид:
, 
, 
,
где 
, 
, 
- коэффициенты пересчета соответственно напора, подачи и КПД насоса с воды на нефть.
В методике пересчета характеристик магистральных насосов в качестве параметра, характеризующего течение перекачиваемой жидкости в рабочем колесе, используется число Рейнольдса
,
где n – число оборотов ротора насоса,
Д2 – наружный диаметр рабочего колеса,
- расчетная вязкость нефти.
Условную границу перехода режима течения жидкости из автомодельной области в область зависящих от вязкости значений параметров насоса определяют переходное и граничное число Рейнольдса 
и 
, вычисляемые по формулам:
и 
,
где ns - коэффициент быстроходности насоса, равный
.
В этой формуле QНОМ и ННОМ – подача и напор при работе на воде с максимальным КПД, n – частота вращения (об/мин).
Зная число Reп, можно найти предельное значение вязкости, начиная с которой необходимо вести пересчет характеристик насоса:
.
Если величина 
меньше расчетной вязкости 
, то характеристики насоса пересчитываются с воды на нефть.
Для вычисления коэффициентов пересчета напора, подачи и КПД используются следующие формулы:
;
;
,
где 
- поправочный коэффициент, равный 
= 
.
После определения параметров работы насоса на нефти Q, H и 
можно пересчитать и характеристику Q – N по формуле
где ρ – расчетная плотность нефти.
Анализ кавитационных характеристик насосов показывает, что критический кавитационный запас на нефтях меньше, чем на воде.
Допустимый кавитационный запас центробежного насоса на нефти определяется по формуле
,
где 
- паспортное значение допустимого кавитационного запаса для воды;
Кh – коэффициент запаса (Кh= 
);
и 
- поправки соответственно на температуру и вязкость перекачиваемой нефти.
При этом 
;
.
где 
- напор, соответствующий давлению насыщенных паров нефти PS;
- скорость потока нефти во входном патрубке насоса;
- коэффициент сопротивления на входе в насос.
Скорость потока вычисляется по формуле:
,
где 
- диаметр входного патрубка.
Коэффициент сопротивления при 
< 
определяется по формуле
,
При >9330 можно принять 
.
Если в паспорте на насос вместо 
приводится вакуумметрическая высота всасывания НВАК, то величину допустимого кавитационного запаса на воде можно найти по формуле
.
Все характеристики насоса Q-H, 
-Q, Q-N и 
пересчитываются в диапазоне подач 0,8 QНОМ 
QНОМ 
1,2 QНОМ.
Исходные данные.
Исходными данными для выполнения задания являются характеристики насоса QНОМ, ННОМ, n, Д2, 
, dВХ, 
hДОП.В, а также характеристики перекачиваемой нефти 
[кг/м3] и РS = 66500 Па.
