Комплексная характеристика центробежных насосов с указанием рабочей зоны и оптимальных параметров работы насоса
Рис. Гидравлическая характеристика УЭЦН
Наиболее целесообразная область работы насоса - зона максимального КПД (кривая 2). Значение max достигает 0,5 ¸ 0,6. Режим эксплуатации насоса, когда напор Нопт и подача Qопт соответствуют точке с
максимальным КПД, называют оптимальным (точка М).
Под режимом эксплуатации насоса понимается пересечение
гидравлической характеристики насоса (кривая 1) с его «внешней сетью», в
данном случае гидродинамической характеристикой скважины (кривая 3).
Под гидродинамической характеристикой скважины
понимается совокупная характеристика работы пласта и подъемника, которая
выражается графической зависимостью напора (давления) в функции дебита (подачи)
(H = f (Q)).
Задача рационального выбора компоновки УЭЦН сводится к
подбору такого режима насоса, когда пересечение кривых 1 и 3 будет находиться в
«рабочей зоне», которая лежит на кривой 1,
где . Регулирование режима
возможно как изменением характеристики насоса (изменением числа оборотов,
изменением числа ступеней и др.), так и изменением характеристики «внешней
сети» (изменением диаметра НКТ, применением штуцеров и др.).
Выпускаемые в настоящее время насосы рассчитаны на номинальные расходы от 40
(ЭЦН5-40-950) до 500 м3/сут (ЭЦН6-500-750)
и напоры от 450 м (ЭЦН6-500-450) до 1500 м (ЭЦН6-100-1500).
Кроме того, имеются насосы специального назначения, например для закачки
воды в пласты. Эти насосы имеют подачу до
3000 м3/сут и напоры до 1200 м.
Напор, который может преодолеть насос, прямо пропорционален числу ступеней. Развиваемый
одной ступенью при оптимальном режиме
работы, он зависит, в частности, от размеров рабочего колеса, которые зависят в
свою очередь от радиальных габаритов насоса. При внешнем диаметре корпуса
насоса 92 мм средний напор, развиваемый
одной ступенью (при работе на воде), равен 3,86 м при
колебаниях от 3,69 до 4,2 м. При внешнем
диаметре 114 мм средний напор 5,76 м при колебаниях от 5,03 до 6,84 м.