Описание промышленной установки.
Для обеспечения водой завода и околозаводных объектов используется оборудование, расположенное на станции «Насосная II – IV подъёма». На станции размещены насосные установки для обеспечения подачи питьевой и технологической воды. По сути станция и разделена на два типа перекачиваемой жидкости. Второй этап подъёма говорит о менее тщательной фильтрации воды, в отличие от четвёртого, где вода фильтровалась как минимум трижды.
Часть насосов, расположенных в машинном отделении перекачивает воду для обеспечения рабочего персонала чистой питьевой водой. Другие насосы необходимы для подачи технологической воды на блоки первичной и вторичной переработки нефти, производства химических веществ, и других установок, не требующих высокого качества фильтрации воды. Причём, если для технологической воды станция является вторым этапом подъёма, то для питьевой воды это уже четвёртый. В зависимости от вида используемой воды, для её забора используются различные источники, такие как природные водоёмы, реки, родники, после чего поступает в резервуары, также разделённые по типу находящейся в них воды, и по объёму.
Представим общий вид промышленной установки на следующем рисунке:
Рисунок 1.1 – Общий вид промышленной установки с размещением оборудования
На рисунке 1.1 приняты следующие условные обозначения:
Н1 … Н9 – насосы, соответственно 1 … 9;
М1 … М9 – двигатели, соответственно 1 … 9.
В данном дипломном проекте стоит задача модернизации процесса подачи питьевой воды на Мозырский нефтеперерабатывающий завод
Анализ технологического процесса промышленной установки и выбор управляемых координат электропривода.
В нашем технологическом процессе применяется 4 параллельно установленные насосные установки. Однако при этом один насос работает постоянно (Н6 или Н7), а третий включается при аварийном останове одного из рабочих насосов. Четвёртый насос (Н9) необходим на случай пожарных ситуаций и постоянно выключен. Насос Н6 является основным рабочим насосом, который постоянно поддерживает необходимый напор в сети, определяющийся режимом водопотребления. Насос Н7 предназначен для поддержания (подкачки) заданного напора, когда необходимо сменить насос Н6, с целью равномерного износа двигателей. Насос Н8 является резервным, который вступает в работу в случае выхода из строя насоса Н6 или насоса Н7.
Управляемой координатой в данной установке является поддержание давления в заданных пределах. Текущее значение давления в напорной части водопровода поступает от датчика давления. В соответствии с поступившим значением давления контроллер дает задание на преобразователь частоты и подключает его к одному из трех насосов.
Наиболее широкое распространение получили установки с центробежными насосами.
В спиральном корпусе насоса помещается рабочее колесо с лопатками. При вращении колеса двигателем жидкость, поступающая к центру колеса из заборного резервуара через всасывающий трубопровод и открытую задвижку, центробежной силой выбрасывается по лопаткам на периферию корпуса. В результате в центре рабочего колеса создается разряжение, жидкость засасывается в насос, снова выбрасывается и далее подается в напорный трубопровод. Таким образом, в системе при открытой задвижке создается непрерывное течение, и центробежный насос имеет равномерный ход.
Приведём принципиальную схему центробежного насоса на рисунке 1.2 с описанием работы механизма и указанием на нём основных элементов, участвующих в технологическом процессе.
Рисунок 1.2 - Принципиальная схема центробежного насоса 1 - рабочая камера; 2 - рабочее колесо; 3 - направляющий аппарат; 4 - вал; 5 - лопатка рабочего колеса; 6 - лопатка направляющего аппарата; 7 - нагнетательный патрубок; 8 - подшипник; 9 - корпус насоса (опорная стойка); 10 - гидравлическое торцовое уплотнение вала (сальник); 11 - всасывающий патрубок.
На рабочем колесе имеются лопатки (лопасти), которые имеют сложную форму. Жидкость подходит к рабочему колесу вдоль оси его вращения, затем направляется в межлопаточный канал и попадает в отвод. Отвод предназначен для сбора жидкости, выходящей из рабочего колеса, и преобразования кинетической энергии потока жидкости в потенциальную энергию, в частности в энергию давления. Указанное выше преобразование энергии должно происходить с минимальными гидравлическими потерями, что достигается специальной формой отвода.
Корпус насоса предназначен для соединения всех элементов насоса в энергетическую гидравлическую машину. Лопастный насос осуществляет преобразование энергии за счет динамического взаимодействия между потоком жидкой среды и лопастями вращающегося рабочего колеса, которое является их рабочим органом. При вращении рабочего колеса жидкая среда, находящаяся в межлопаточном канале, лопатками отбрасывается к периферии, выходит в отвод и далее в напорный трубопровод.