Влияние газа и вязкости жидкости на рабочие характеристики ЭЦН.

Присутствие эмульгированного газа увеличивает объем смеси, проходящей ч/з первые рабочие ступени насоса, и забирает часть энергии, подводимой к валу насоса, на сжатие газовых пузырьков и их полное растворение в нефти. При откачке однородной несжимаемой жидкости напор h=H/z_о (рис, кривая 1), развиваемый каждым рабочим колесом, одинаковый, а давление в насосе равномерно нарастает от p₁ до p₂. Напор h=H/z_о остается для каждой ступени одинаковый. В результате напоры суммируются, и давление равномерно возрастает от для давления на приеме p₁ до давления на выкиде p₂ (линия 2).

Если на приеме насоса существует газонасыщенность b, плотность газонасыщенной смеси при переходе ее от одной ступени к другой в результате сжатия будет увеличиваться. Минимальная плотность будет на входе в первую ступень, максимальная- при давлении насыщения, когда весь газ растворится в нефти (рис, кривая 3). Тогда a соответствует той ступени насоса Z_нас, в которой давление равно давлению насыщения p_нас.

Если дисперсность газовых пузырьков велика и газожилкостную смесь можно рассматривать как однородную с пониженной плотностью, то кавитационные явления могут не возникать.В этом случае напор, развиваемый каждой ступенью, может оставаться постоянным, равным h=H/z_о, и соответствующим характеристике насоса при работе его на данном режиме (Q).

Однако давление, развиваемое каждой ступенью, равное Δp=hr_смg даже при постоянстве напора h будет различным, возрастая по мере увеличения r_см.(кривая 4)

Многочисленные исследования работы насоса на газожидкостных смесях показали ухудшение их рабочих характеристик. Установлено, что при 0<β(газонасыщенность)<5—7 % Н(Q) характеристика практически не изменяется. При увеличении β, Н(Q) и η(Q) характеристики смещаются влево, при этом к.п.д. сильно уменьша­ется. Установлено также, что не все насосы одинаково «чувст­вительны» к газосодсржанию на приеме насоса.

Для улучшения работы ПЦЭН при откачке газированной жидкости используют газосе­параторы, устанавливаемые на валу насоса перед первой его сту­пенью. Другим способом улучшения рабочих характеристик ПЦЭН при работе их на газированной жидкости является установка рабочих колес повышенной производительности вместо несколь­ких первых рабочих ступеней насоса.

Работа ПЦЭН при откачке вязкой жидкости также сопро­вождается ухудшением его рабочих характеристик. В теории гидромашин и компрессоров разработаны методы пересчета ра­бочих характеристик центробежных насосов для перекачки вяз­ких жидкостей. Эти методы основаны на обобщении результатов практиче­ских испытаний насосов на жидкостях различной вязкости и определения поправочных коэффициентов к величинам Н, Q и η в зависимости от числа Rе.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: