Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

1 Анализ энергетического оборудования 5

1.1 Энергетическое оборудование нефтепроводов 5

1.2 Техническая характеристика насосного агрегата 8

1.2.1 Техническая характеристика магистрального агрегата 8

1.2.2 Техническая характеристика гидромуфты 14

1.2.3 Техническая характеристика электродвигателя 18

2 Методика расчета характеристик энергетического оборудования 22

2.1 Режимы работы 29

2.1.1 Выбор рациональных режимов эксплуатации магистрального нефтепровода 33

3 Анализ факторов влияющих на характеристики работы энергетического

оборудования 38

3.1 Кавитационные явления энергетического оборудования 38

3.2 Уплотнения рабочего колеса и вала насоса 41

3.3 Изменение энергетических характеристик и режимов работы насосного агрегата в зависимости от степени износа 46

3.4 Эксплуатационные ограничения насоса 50

3.5 Типовой объем и периодичность выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту насосов 53

3.6 Меры безопасности при проведении технического обслуживания и ремонта оборудования 58

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 63

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время магистральные нефтепроводы являются наиболее дешёвым и высоконадёжным видом транспорта нефти. Они характеризуются высокой пропускной способностью, диаметром трубопровода от 220 до 1440 мм и длиной должны быть не менее 50 км. Для создания и поддержания в трубопроводе давления, достаточного для обеспечения транспортировки нефти, необходимы нефтеперекачивающие станции.

Изменение величины подачи нефти в результате сезонных и годовых колебаний добычи, появление нестационарных процессов в нефтепроводах, связанных с различными технологическими операциями и колебаниями физических параметров перекачиваемой нефти, а также аварийные и ремонтные ситуации приводят к изменениям режимов работы станций. В некоторых случаях эти изменения могут привести к аварийной остановке нефтеперекачивающей станции и другим неблагоприятным ситуациям, сопровождаемым большими экономическими потерями. Поэтому необходимо осуществлять непрерывное согласование работы станций на всех участках транспортировки, а также выполнять защиту оборудования и нефтепровода.

Регулировать производительность нефтеперекачивающей станции и давление на нагнетании и приёме можно при помощи следующих методов: изменение диаметров рабочих колёс насосов, изменение числа работающих насосов, дросселирование потока нефти, изменение частоты вращения насосов. Первые два метода позволяют регулировать давление и подачу нефти только дискретно, поэтому их применение ограничено.

Для быстрого и плавного изменения величины давления в настоящее время наибольшее распространение получил метод дросселирования потока. Но, несмотря на простоту и удобство этот метод имеет существенный недостаток: он, как правило, неэкономичен. Энергия, расходуемая на дросселирование, безвозвратно теряется, что снижает общий коэффициент полезного действия насосной станции. В некоторых случаях потери могут достигать 30-50%. Так же с вводом в трубопровод дополнительного сопротивления, необходимого для осуществления метода, повышается риск аварийных разрывов трубопровода. Поэтому наиболее предпочтительным является метод регулирования скорости вращения насоса, который позволяет плавно менять его гидравлические и энергетические характеристики, подстраивая работу насоса к изменяющимся нагрузкам.

Частоту вращения насоса можно плавно изменять при помощи гидромуфты или используя регулируемый электропривод. Первый и второй способ используется на нефтеперекачивающих станциях ООО “ Транснефть – Дальний Восток ”.

Достижения последних лет в области силовой полупроводниковой техники, обеспечившие появление мощных высоковольтных преобразователей частоты, способствовали разработке регулируемых электроприводов большой мощности для перекачивающих агрегатов магистральных трубопроводов.

Целью данной выпускной квалификационной работы является анализ возможности согласования характеристик энергетического оборудования в зависимости от режимов работы нефтеперекачивающей станции и от физических свойств нефти.

1. Анализ энергетического оборудования нефтепроводов

1.1 Энергетическое оборудование нефтепроводов

Основным звеном нефтепроводной системы являются нефтеперекачивающие станции (НПС), обеспечивающие перекачку нефти по нефтепроводу. Нефтеперекачивающие станции подразделяются на головные и промежуточные. Головные НПС предназначены для приёма нефти с установок её подготовки на промысле или из других источников и последующей закачки в МН. Промежуточные НПС обеспечивают поддержание в трубопроводе давления, достаточного для дальнейшей перекачки. Как правило, магистральные нефтепроводы разбивают на эксплуатационные участки с протяжённостью от 400 до 600 км, состоящие из 3 – 5 участков, разделённых НПС, работающих в гидравлически связанном режиме “из насоса в насос”. Такой режим требует более чёткой работы станций на участке нефтепровода, так как отключение насосного агрегата или всей НПС может привести к изменению режима работы всего участка нефтепровода, как показано на рисунке 1.1 .

Рисунок 1.1 Изменение давления на участке МН при остановке НПС-2

1 – давление после остановки НПС-2; 2 – изменение давления в момент остановки НПС-2; 3 – давление до остановки НПС-2.

При отключении МНА на НПС-2 происходит увеличение давления на НПС-1 и понижение давления на НПС-3. Для удержания этих станций и технологического участка в целом в работе возникает необходимость поддерживать давление приёма и выхода станций в заданных пределах [1].

Нефть по подводящему трубопроводу поступает на НПС, с давлением 0,05 МПа, и направляется на фильтры-грязеуловители. Затем нефть, очищенная от механических примесей, парафино–смолистых отложений, посторонних предметов, поступает в насосные агрегаты.

На участке трубопровода от магистральной насосной до магистрального нефтепровода должен быть установлен узел регулирования для поддержания заданных величин давления:

– минимальное давление на входе в магистральную насосную 0,3 МПа, исходя из условий возможности возникновения кавитационного режима работы насоса;

– максимальное давление на выходе из магистральной насосной 5,8 МПа, исходя из условий предела прочности трубопровода.

Основной вид нагнетательного оборудования станции для перекачки нефти составляют центробежные насосы. Принцип действия центробежного насоса понятен из рисунка 1.2. На нём представлена схема рабочего колеса с профильными лопатками.

Рисунок 1.2 Схема функционирования центробежного насоса

Если перейти в систему координат, связанную с вращающимся колесом, то можно считать, что само колесо стоит неподвижно, а на заполняющую его жидкость действует центробежная сила. Эта сила способна преодолеть перепад давления Δp = p_нн – p_вн, равный разности давления p_нн нагнетания (на периферии колеса) и давления p_вн всасывания (в его центральной части), то есть заставить жидкость перемещаться из области низкого давления в область высокого давления. Разумеется, что для такого принудительного перемещения необходимы затраты энергии на вращение рабочего колеса.

Та часть насоса, в которой находится рабочее колесо, обеспечивающее напорное перемещение жидкости, называется центробежным нагнетателем, а та часть насоса, которая создает вращения вала с находящимся на нем рабочим колесом – приводом насоса. Для привода центробежных насосов НПС магистральных трубопроводов в настоящее время применяют синхронные и асинхронные электродвигатели.

Основными характеристиками насоса являются развиваемый им напор и подача. Значение напора (энергии, сообщаемой перекачиваемой жидкости) и подачи (количества жидкости, подаваемой в единицу времени) зависят от конструкции и размеров насоса и частоты вращения. Для каждого насоса взаимосвязь подачи Q и напора H при номинальной частоте вращения определяется однозначно и выражается графически (характеристика Q – H). Также на график наносят зависимости изменения мощности N, коэффициента полезного действия (КПД), насоса η и допустимого кавитационного запаса Δh_д от подачи Q.

Оборудование НПС предназначено для перекачки нефти от одной станции к другой далее до конечного пункта.

Состав электронасосного агрегата состоит из насоса, гидромуфты, двигателя, валы которых соединены с помощью муфт упругих пластинчатых, закрытых защитными ограждениями. Насос с гидромуфтой и двигатель монтируются на отдельных фундаментных рамах.

Состав энергетического оборудования нефтепровода на примере нефтеперекачивающей компании ООО “ Транснефть – Дальний Восток ” НПС тридцать шесть:

– насос типа НМ 7000/0,6 – 250в – 3 – С

­­­– гидромуфта Voith Turbo SLV 715

– взрывозащищенный трёхфазный синхронный двигатель Siemens типа 1DX1526 – 8BE01 – Z

1.2 Техническая характеристика насосного агрегата

1.2.1 Техническая характеристика магистрального насоса

Насос в составе агрегата – горизонтальный одноступенчатый межопорный с горизонтальным разъемом корпуса, с колесом двустороннего входа, со спиральным отводом и направляющим аппаратом.

Насос в составе агрегата – типа НМ 7000/0,6 – 250в – 3 – С выпускается на подачи 7500, 5250 и 4500 м³/ч с изменением напора в пределах от 264 до 186 м. Основные параметры указаны в таблице 1.1 .

Таблица 1.1

Основные параметры насоса НМ 7000/0,6 – 250в – 3 – С

Окончание таблицы 1.1

Показатели технической и энергетической эффективности насосов в номинальном режиме приведены в таблице 1.2 .

Таблица 1.2

Показатели технической и энергетической эффективности насосов в номинальном режиме

NPSHR – требуемый надкавитационный напор на входе.

NPSH3 – надкавитационный напор на входе, соответствующий 3% падению напора насоса.

Примечания:

1.Значения КПД, NPSHR (Δh_доп), NPSH3 (Δh_кр) указаны для воды с кинематической вязкостью ν = 1·10^-6 м²/с.

2. Мощность в номинальном режиме определена при параметрах перекачиваемой среды ρ = 850 кг/м³ , ν = 25·10^-6 м²/с на максимальной подаче в рабочем интервале подач с учетом производственных допусков напора и КПД.

3. Значение КПД насоса при параметрах перекачиваемой среды ν = 25·10^-6 м²/с, ρ = 850 кг/м³ в номинальном режиме: 85,5 % для насоса НМ 7000/0,6 – 250в – 3 – С

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР