29) Принцип действия центробежных насосов

Устройство центробежного насоса показано на рис. 2.1. Внутри корпуса насоса 1, имеющего, как правило, спиральную форму, на валу 2 жестко закреплено рабочее колесо 3. Рабочее колесо состоит из заднего и переднего дисков, между которыми установлены лопасти 4, отогнутые от радиального направления в сторону, противоположную направлению вращения рабочего колеса. С помощью патрубков 5 и 6 корпус насоса соединен со всасывающим и напорным трубопроводами.

Если при наполненных жидкостью корпусе и всасывающем трубопроводе привести во вращение рабочее колесо, то жидкость, находящаяся в каналах рабочего колеса (между его лопастями), под действием центробежной силы будет отбрасываться от центра колеса к периферии. В результате этого в центральной части колеса создается разрежение, а на периферии — повышенное давление. Под действием этого давления жидкость из насоса поступает в напорный трубопровод, одновременно через всасывающий трубопровод под действием разрежения жидкость поступает в насос. Таким образом осуществляется непрерывная подача жидкости центробежным насосом.

30)Основные узлы и детали насосов

К основным узлам и деталям насосов относятся рабочее колесо, направляющий аппарат, корпус насоса, вал, подшипники и сальники.

Рабочее колесо —• важнейшая деталь насоса. Оно предназначено для передачи энергии от вращающегося вала насоса жидкости. Различают рабочие колеса с односторонним и двусторонним входом воды, закрытые, полуоткрытые, осевого типа.

Закрытое рабочее колесо с односторонним входом воды (рис. 2.2, а) состоит из двух дисков: переднего (наружного) и заднего (внутреннего), между которыми расположены лопасти. Диск 3 с помощью втулки закреплен на валу насоса. Обычно рабочее колесо отливается целиком (диски и лопасти) из чугуна, бронзы или других металлов. Но в некоторых насосах применяют сборные конструкции рабочих колес, в которых лопасти вварены или вклепаны между двумя дисками.

31) Основное технологическое оборудование промежуточной нпс

Промежуточная нефтеперекачивающая станция (ПНПС) предназначена для сообщения перекачиваемой нефти энергии, которая впоследствии расходуется на преодоление потоком гидравлического сопротивления трубопровода.

В состав промежуточной НПС (рис. 17) входит следующее технологическое оборудование: Рис. 17. Технологическая схема промежуточной НПС

I – УПС НПС; II – площадка фильтров – грязеуловителей; III – система сглаживания ударной волны; IV – емкости (РВС 400) для сброса энергии ударной волны; V – насосные агрегаты и площадки агрегатных задвижек; VI – площадка регулирующих заслонок 1. Узел подключения НПС

Для выполнения операций запасовки в камеру запуска и пуска средств

очистки и диагностики (СОД) в трубопровод, а также для приема и извлечения

из камеры СОД монтируются специальные технологические площадки. Кроме

этого технологические площадки обеспечивают подключение НПС к нефтепроводу. Эти площадки носят название узел подключения станции к магистральному нефтепроводу (УПС).

Все задвижки узла подключения станции можно разбить на 4 группы.

1-ая группа: задвижки, обеспечивающие подключение НПС к нефтепроводу или отключения НПС от нефтепровода. При аварии на НПС они автоматически закрываются, поэтому называются секущими;

2-ая группа: задвижки, обеспечивающие транзит нефти через УПС при

закрытых секущих задвижках;

3-я группа: задвижки, обеспечивающие запасовку и пуск СОД;

4-ая группа: задвижки, обеспечивающие пуск СОД и его извлечение из трубопровода.

Операции по приему, пуску и пропуску СОД проводятся строго по инструкции, разработанной для каждой площадки.

2. Площадка фильтров-грязеуловителей

Фильтр-грязеуловитель предназначен для очистки нефти от относительно

крупных механических включений перед подачей жидкости на вход насосных

агрегатов НПС. Состояние фильтров при их эксплуатации контролируется с

помощью манометров до и после фильтра. Точное измерение перепада давле-

ния в фильтрах производится с помощью датчика перепада давления. При пе-

репаде давления на 0,05 МПа производят чистку фильтра. Если перепад

давления составляет менее 0,02 МПа, это свидетельствует о повреждении

фильтрующего элемента.

3. Блок гашения ударной волны (БГУВ) типа «Аркрон»

Система сглаживания волн давления предусматривается для промежуточных магистральных трубопроводов диаметром 720 мм и более. БГУВ (рис.18) предназначен для защиты трубопровода от гидравлического удара. Сглаживание происходит за счет сброса энергии части нефти в безнапорную емкость.

Гидравлический удар возникает из-за резкого увеличения гидравлического со-

противления, вызванного остановкой агрегата или НПС. Ударная волна распространяется навстречу движению нефти, при этом стенки трубопровода и

оборудования испытывают импульсные воздействия повышения давления, что

может привести к прорыву. При остановке НПС-2 открываются клапаны БГУВ, находящиеся на этой же НПС, происходит сброс энергии ударной волны в емкость. В результате этого происходит медленный рост давления в трубопроводе, т. е. БГУВ ограничивает скорость нарастания давления в трубопроводе.

Время открытия клапанов, а, следовательно, и скорость нарастания давления

определяется настройкой БГУВ.

4. Емкость для сброса энергии ударной волны

В качестве емкости могут быть использованы РВС-400, манифольд (ем-

кость, сваренная из труб), горизонтальные емкости подземной установки объе-

мом по 100 м3. Общий объем зависит от диаметра нефтепровода.

Для нефтепроводов диаметром 1220 мм – не мене 500 м3;

1020 мм – не менее 400 м3;

820 мм – не менее 200 м3.

5. Насосные агрегаты и площадки агрегатных задвижек

Насосный агрегат (насос и привод) – основное оборудование на НПС. На

современных НПС агрегаты состоят из центробежных насосов типа НМ (неф-

тяной, магистральный) и электродвигателей типа СТД (синхронный трехфаз-

ный двигатель). Насос подключается к трубопроводу через приемную и

выкидную задвижки, между задвижками устанавливается обратный клапан,

обеспечивающий проток нефти при закрытых задвижках.

Соединение насосов между собой может быть последовательное

(рис. 19) и параллельно-последовательное (рис. 20-21). Q-H характеристика

нефтепровода и насосов, работающих последовательно и параллельно приве-

дена на рис. 22.

При последовательном соединении насосов увеличивается напор и произ-

водительность. При параллельном режиме работы производительность увели-

чивается _____(если включены параллельно два нефтепровода), напор остается без изменений, т. е. параллельный режим работы насосных агрегатов используется

при работе НПС на два параллельных нефтепровода

Камера (площадка) регулирования давления (КРД)

Для регулирования давления монтируются поворотные регулирующие за-

слонки. С помощью этих заслонок обеспечивается поддержание давления на

приеме ниже заданного исходя из условий прочности трубопровода.

6. Размещение насосов и двигателей в помещении станции

Фундаменты под насос и электродвигатель могут быть раздельные или

общие, при блочном исполнении агрегата.

Насосы, будучи жестко связанны с технологическим трубопроводом не-

разъемными сварными или фланцевыми соединениями, устанавливаются на

фундаментах также достаточно жестко, без возможности их перемещений в

дальнейшем.

Электродвигатели имеют подвижный вариант установки, что позволяет

производить регулирование соосности валов и двигателей, необходимость в котором возникает в процессе эксплуатации.

При размещении оборудования в закрытом помещении большое внимание уделяется пожаро- и взрывоопасности, т. к. нефть и нефтепродукты к взрывоопасным объектам класса В-2А. По этой причине компоновка насоса и

двигателя зависит от исполнения электродвигателя.

Если двигатель имеет взрывозащищенное исполнение типа СДТП (про-

дуваемое), то насос и двигатель располагаются в одном помещении, используются специальные вентиляторы, обеспечивающие подачу воздуха под крышку электродвигателя.__

В тех случаях, когда используют двигатель обычного исполнения, насосы

и двигатели устанавливаются в отдельных помещениях, отделенных стеной.

Насосный зал является взрывоопасным помещением, т. к. здесь устанавливает-

ся оборудование во взрывоопасном исполнении. В электрозале с помощью

подпорных вентиляторов создается избыточное давление.

При раздельной компоновке насосного агрегата применяются 2 способа

сочленения насоса и электродвигателя:

– без промежуточного вала, герметизация прохождения вала через разде-

лительную стенку обеспечивается сальниковым уплотнением;

– без промежуточного вала, герметизация прохождения вала через разде-

лительную стенку обеспечивается созданием воздушной завесы с помощью

безпромвальной вентиляции.

Давление воздуха в камере контролируется и при давлении ниже заданно-

го, идет команда на отключение НПС, т. к. нарушается герметизация между насосным залом и электрозалом.

В последнее время для соединения насоса и электродвигателя широко

применяются упругие пластичные муфты, которые компенсируют смещение

валов насосного агрегата. Эта муфта передает без люфта вращательный момент и компенсирует осевые, угловые и радиальные смещения.