Раздел 4. Конструкция машин для перемещения и сжатия жидкостей и га зов

Тема 4.1 Конструкция насосов

Студент должен:

знать: конструкцию насосов и их системы уметь: определять основные узлы и детали (схемы и оборудование) насоса, давать их характеристику;

чертить и читать схемы систем: про­изводить расчеты рабочего колеса насоса, систем смазки, охлаждения

Требования к насосам магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов.

Техническая характеристика и устройство основных насосов магистральных нефтепро­водов и нефтепродуктопроводов НМ, Н. НД, МБ.

Особенности конструкции импортных насосов.

Техническая характеристика и устройство подпорных насосов.

Расчет рабочего колеса ЦБН.

Системы ЦБН: смазки, охлаждения, уплотнения, КИП. Схемы систем. Применяемое оборудование. Расчет систем.

Практическое занятие №4

Изучение конструкции насосов, схем систем

Литература. [8]. стр.9-10. 48-91, 179-191; [5]. стр. 105-120; [2], стр. 14-18, 112-118. 134-135. 185-186

Методические указания

К насосам, перекачивающим нефть и нефтепродукты на дальние расстояния, предъявля­ются следующие требования: обеспечение сравнительно высоких напоров и больших подач; достаточная экономичность (максимально возможные кпд); долговременность и надеж­ность непрерывной работы; использование максимальной частоты вращения вала двигателя; компактность, удобство и быстрота сборки и разборки.

Для нормальной эксплуатации магистрального насоса необходимо, чтобы удельная энер­гия превышала упругость паров перекачиваемой жидкости на входе в насос. Для этого маги­стральные центробежные насосы при эксплуатации обеспечивают подпором, который созда­ется одним или двумя вспомогательными насосами или избытком энергии перекачиваемой жидкости, полученной на предыдущей станции магистрального трубопровода.

Подпорный (или два подпорных) и магистральный насосы должны иметь одинаковую подачу.

Для обеспечения хорошей всасывающей способности подпорные насосы эксплуатируют при сравнительно низких частотах вращения вала; они должны иметь одно рабочее колесо с

двусторонним подводом жидкости и устанавливают их как можно ближе к питающим резер­вуарам. Поскольку подпорные центробежные насосы работают с разрежением на приеме, уплотнения валов должны иметь гидравлические затворы, предотвращающие проникновение воздуха в насос, а на всасывающем трубопроводе должна быть обеспечена герметичность всех соединений.

Подпорные насосы, как и магистральные, должны быть надежными при продолжитель­ной непрерывной эксплуатации и работать в режиме максимальных значений кпд.

Единообразие конструкций центробежных насосов для магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов и сокращение до минимума их типоразмеров обусловило создание нормального ряда насосов.

Согласно ГОСТ насосы должны изготовляться центробежными в горизонтальном ис­полнении и не требовать отсоединения входного и выходного патрубков при проведении те­кущего ремонта. Насосы предназначены для транспортировки нефтепродуктов и нефти с температурой от 268 К до 353 К, кинематической вязкостью не свыше 3 см /с, механически­ми примесями по объему не более 0,05% и размером не более 0,2 мм. Насосы с подачей 1800 м³/час и более предназначены только для перекачки нефти. Номинальная частота вращения ва­ла 3000 мин^-1.

На магистральных нефтепроводах и нефтепродуктопроводах эксплуатируются магист­ральные (основные) насосы типов ИМ (секционные и спиральные), НД, Н и МБ. В качестве подпорных насосов применяются насосы типов НД, НМП, НПВ.

Надежность работы основных агрегатов, обеспечение пожарной безопасности и высоко­го уровня санитарного состояния производственных помещений существенным образом за­висят от культуры обслуживания оборудования вспомогательных устройств - систем смазки, оборотного водоснабжения и охлаждения, уплотнения (сбора и откачки утечек).

Надежную работу магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов обеспечива­ет защита насосных станций, включающая приборы контроля, защиты и сигнализации, уста­новленные на отдельных агрегатах и вспомогательном оборудовании. Защита предохраняет насос от вибрации, подшипники агрегата от перегрева и работы в кавитационном режиме, а также от чрезмерной утечки жидкости через уплотнения.

Работа оборудования на высоких скоростях требует бесперебойной подачи смазки и эф­фективной системы теплового контроля узлов с трущимися деталями (подшипников и уп­лотнения вала насоса, подшипников электродвигателя), а также корпусов насоса и электро­двигателя, входящего и всходящего из электродвигателя воздуха.

Методические указания к выполнению расчетов рабочего колеса центробежного насоса, систем смазки и охлаждения приводнятся в учебном пособии Машины и оборудование газо­нефтепроводов

Вопросы для самоконтроля

1. Покажите основные узлы и детали основных насосов типов НМ (секционных и спираль­ ных). НД, Н, МБ

2. Покажите основные узлы и детали подпорных насосов типов НМП, НД, НПВ

3. Расскажите о назначении основных узлов и деталей основных и подпорных насосов различных типов

4. Объясните конструкцию основных узлов и деталей основных и подпорных насосов различных типов

5. Из какого материала изготовлены основные узлы и детали основных и подпорных насо­ сов различных типов

6. Объясните схему системы смазки насосного агрегата с водяным охлаждением масла

7. Объясните схему системы смазки насосного агрегата с воздушным охлаждением масла

Объясните схему системы охлаждения насосного агрегата

9. Объясните схему системы уплотнения (сбора и откачки утечек) насосного агрегата

10. Объясните схему измерений и автоматической защиты насосного агрегата