1.3. Требования по автоматизации

Посты управления:

• Местное – со щита управления, непосредственно на самой установке.

• Дистанционное – из операторной.

Виды защит:

• От тока короткого замыкания, равного 7I_ном

• От тока перегрузки 2,5I_ном; t_ср = 10сек

Сигнализация:

• Световая сигнализация: о наличии напряжения питания (работе двигателя).

• Обобщенная индикация срабатывания защит (сигнальные лампы).

1.4. Условия эксплуатации

• Диапазон температур – от -45⁰С до +45⁰С.

• Относительная влажность – до 97% при температуре 35⁰С.

• Двигатель со степенью защиты IP23.

1.5. Требования к надежности

• Коэффициент готовности - 0,99.

• Вероятность безотказной работы - 0,99.

• Гарантийный срок эксплуатации с начала эксплуатации – 25000ч.

• Средний непрерывный срок эксплуатации - 24ч.

• Среднее время между капитальными ремонтами - 30000 часов.

• Количество включений в год – 2400, при этом допускается три пуска подряд из холодного состояния и два – из горячего состояния с интервалом между пусками 3 – 5 мин. Допустимое количество пусков в сутки 6 – 8.

1.6. Гарантии изготовителя

• Срок хранения - 3 года.

• Гарантийный срок службы – 2 года с момента ввода в эксплуатацию.

• Назначенный срок службы – 10 лет.

• Минимальное время между капитальными ремонтами – 2 года.

2. Описание регулируемого привода насоса

Регулируемый привод насоса состоит из: центробежного насоса, асинхронного двигателя, преобразователя частоты. Регулирование производится за счет изменения скорости вращения двигателя.

2.1. Характеристики насоса и общие сведения

Насос центробежный горизонтальный нефтяной секционный НСД 200/700, предназначен для перекачивания нефти, нефтепродуктов с температурой 200 ⁰С – 400⁰С. Подача = 174 м³/ч, напор = 630 м, частота вращения 2950 об/мин.

Рис. 2.1. Конструктивная схема центробежного насоса

1 - колесо, 2 - вал, 3 - передний диск, 4 - задний диск, 5 - лопасти, 6 - подшипники, 7 и 8 - уплотнения, 9 - подвод, 10 - спиральный отвод, 11 - напорный патрубок.

Принцип действия центробежного насоса основан на передаче энергии потоку жидкости от вала, которая осуществляется при помощи колеса с профилированными лопатками. Это колесо, называемое рабочим, является главной частью центробежной машины. Внутренняя полость рабочего колеса образуется фасонными дисками и несколькими профилированными лопатками. Основной диск имеет ступицу и жестко насажен на вал.

Жидкость, поступая в полость рабочего колеса, вращается вокруг центра с некоторой угловой скоростью. Под влиянием центробежных сил, развивающихся при этом, жидкость перемещается к периферии и выбрасывается в канал, окружающий колесо. Работа центробежных сил в межлопастных каналах приводит к изменению энергии потока. Последняя возрастает в направлении движения от центра к периферии колеса. Если использовать уравнение для относительного движения несжимаемой, невязкой жидкости во вращающихся лопастях: , то можно получить формулу для повышения давления в потоке, проходящем через колесо центробежной машины . Это уравнение показывает, что давление, создаваемое колесом центробежной машины, есть результат двух процессов:

1) преобразование кинетической энергии относительного движения (первый член уравнения);

2) работы центробежных сил (второй член уравнения).

Передача энергии с вала машины потоку жидкости происходит путем непосредственного силового воздействия лопастей на поток.

В конструкцию центробежной машины, кроме рабочего колеса, входят следующие основные элементы: входная камера, напорная камера и в некоторых машинах лопаточные направляющие устройства. Эти элементы машины служат для направления потока и частичного преобразования его кинетической энергии в потенциальную.

Существенное влияние на величину напора, создаваемого насосом, давление и потребляемую энергию, оказывает угол наклона лопаток, расположенных на рабочем колесе. В зависимости от этого угла, различают три типа лопаток: если угол больше 90⁰, то лопасть отогнута вперед, если угол равен 90⁰, то лопасть – радиальная, если меньше, то отогнута назад. Установлено, что лопасти, отогнутые вперед, передают потоку наибольшее количество энергии по сравнению с лопастями других форм. Но в общем количестве энергии, передаваемой такими лопастями, преобладает скоростная энергия. Напротив, в полной энергии, передаваемой лопастями, отогнутыми назад, преобладает энергия потенциальная (статический напор). При радиальных лопастях, полный теоретический напор состоит из одинаковых скоростного и статического напоров. В исследуемой насосной установке используются лопасти, отогнутые назад, это необходимо для получения большого напора.

Так как напор, создаваемый колесом центробежной машины, зависит от окружной скорости, то для достижения высокого напора в машине с одним колесом необходимо иметь большое значение окружной скорости. Однако окружная скорость ограничена условиями прочности колес и кавитацией. В промышленных установках часто требуется создание высоких давлений жидкости или газа. В таких случаях одноступенчатые центробежные машины оказываются недостаточными и их заменяют многоступенчатыми. Многоступенчатая центробежная машина представляет собой ряд одноступенчатых машин, рабочие колеса которых сидят на общем валу и включены последовательно. При таком включении колес напоры, создаваемые ими, складываются так, что полный напор машины равен сумме напоров отдельных ступеней.