2 Характеристика основного обладнання головної нафтоперекачувальної станції

Основним технічним обладнанням НПС є насоси та їх привід. На ГНПС встановлюють не тільки основні насоси, але і підпірні, які характеризуються кращою всмоктувальною здатністю та забезпечують безкавітаційну роботу основних насосів. Основні і підпірні магістральні насоси на сучасних ГНПС працюють послідовно. Тому підпірні і основні насоси по можливості повинні мати однакову номінальну продуктивність.

Реалізація принципів однотипності конструкцій насосів і скорочення до мінімуму їх типорозмірів зумовили необхідність створення нормального ряду нафтових насосів. Загальні технічні вимоги до цих насосів визначаються стандартом ГОСТ 12124-87 “Насосы центробежные нефтяные для магис-тральных трубопроводов”. Стандарт поширюється на відцентрові насоси, що призначені для перекачування в системах магістральних трубопроводів нафти і нафтопродуктів.

2.1 Вибір основного обладнання та його характеристика

Вибір насосів здійснюється за величиною годинної продуктивності таким чином, щоб величина розрахункової годинної продуктивності попадала в робочу зону насоса. Так звана робоча зона насоса знаходиться в діапазоні від 0,8 до 1,2 від його номінальної продуктивності.

В якості основного насоса вибираємо насос НМ , так як значення обчисленої витрати попадає в робочу зону даного насоса. Відповідно до рекомендацій встановлюємо на послідовну роботу чотири насоса (три робочих та один резервний). Основні параметри роботи при номінальному режимі насоса НМ подані у таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 – Основні параметри вибраних насосів при номінальному

режимі роботи

Позначення типорозміру насоса	Подача,	Напір, м	Частота обертання, об/хв	Допус-тимий кавіта-ційний запас, м	ККД, %
НМ	2500	230	3000	32	86
НПВ 2500-74	2500	74	1000	3	72

В якості підпірного насоса вибираємо насос типу НПВ 2500-74. Таких насосів встановлюємо два (один робочий, один резервний). Підпірні насоси передбачають послідовну роботу з основними. Основні параметри роботи при номінальному режимі вказаного насоса подані у таблиці 2.1.

Графічні характеристики вибраних насосів подані у додатку А.

2.2 Математичне моделювання напірних та енергетичних характеристик відцентрових насосів

Математична модель напірної характеристики насоса будується за залежністю

де а – коефіцієнт математичної моделі, м;

b – коефіцієнт математичної моделі, ;

m – показник режиму руху нафти в трубопроводі.

Математичні моделі будуємо для

Коефіцієнти а і b знаходяться за формулами

Для визначення коефіцієнтів aіb зі зведених характеристик насосу знімаємо значення для відповідних подач . Подачі приймаємо в межах робочої зони насоса (за формулою 2.1). Отримаємо

Годинну продуктивність переводимо у секундну за формулою (1.8)

Знаходимо коефіцієнти математичних моделей для насоса НМ 2500-230 за формулами (2.3) і (2.4)

Згідно формули (2.2) математична модель насоса НМ 1250 – 260 матиме вигляд

Аналогічно знаходимо рівняння математичної моделі напірної характеристики для підпірного насоса НПВ 2500-74. Напори при подачах та відповідно рівні

Коефіцієнти математичних моделей для підпірного насоса НПВ1250-60 згідно формул (2.3) і (2.4) рівні

Математична модель для підпірного насоса НПВ2500-74 за формулою (2.2) набуде вигляду

Робоча зона енергетичної характеристики насоса (кривої ККД) може бути описана математичною моделлю

(2.7)

де – коефіцієнти математичних моделей, які можуть бути визначені за даними лабораторних або промислових перекачувань або за координатами трьох точок паспортної залежності ККД насоса від його подачі в робочій зоні, розмірності , .

Коефіцієнти математичних моделей можнавизначитиза формулами

де ККД насоса при подачах відповідно.

Подачі вибираємо, виходячи із умови

Приймаємо або (дана витрата відповідає максимальному ККД). або . Виходячи із умови або

Длязаданих витрат знаходимо відповідні ККД.

За формулами знаходимо коефіцієнти математичної моделі

Отже, математична модель енергетичної характеристики насосу НМ 1250-260 має вигляд

Таким самим чином знайдемо енергетичну характеристику для підпірного насосу НПВ 1250-60.

Визначаємо з зведеної характеристики значення ККД для подач

За формулами знаходимо коефіцієнти математичної моделі

Таким чином математична модель енергетичної характеристики насосу НПВ1250-60 набуде вигляду