Подпорные насосы НПС

Рис. 5.9. Заводская сборка насоса

Рис. 5.8. Конструкция насосов серии MSD.

Рис. 5.7. Конструкция насосов серии SMH

Рис. 5.6. Конструкция насосов серии HSB

Рис. 5.5. Магистральные насосы типа НМ

Рис. 5.3. Схема центробежного насоса

1 – рабочее колесо; 2 – рабочие лопасти; 3 – спиральный отвод корпуса насоса; 4 – диффузор; 5 – передний и задний диски.

 

Принцип работы центробежных насосов основывается на движении жидкости в осевом направлении от всасывающего патрубка к центральной части рабочего колеса, где поток жидкости поворачивается на 90° и симметрично относительно оси вращения растекается по каналам вращающегося колеса 1, образованным стенками переднего и заднего дисков 5и рабочими лопастями 2. Рабочие лопасти передают жидкости энергию привода насоса. Общее направление движения потока совпадает с направлением вращения рабочего колеса. При движении по спиральному отводу 3 жидкость поступает в конический диффузор 4, где её кинетическая энергия преобразуется в потенциальную.

Таблица 5.1.

 

В табл. 5.1.приведены технические характеристики центробежных насосов, применяемых на магистральных нефтепроводах.

Центробежные магистральные насосы типа НМделятся на секционные и спиральные.

Секционные насосы типа НМ имеют сравнительно невысокую подачу (до 710 м³/ч), но довольно высокий напор (до 550м). Они рассчитаны на работу одним, двумя или тремя последовательно соединёнными насосами. Секционные насосы применяют на трубопроводах с диаметром до 530мм.

Для трубопроводов, имеющих диаметр 530мм и более, применяют спиральные центробежные насосы типа НМ, в которых установлено рабочее колесо с двухсторонним входом жидкости. Такое колесо в осевом направлении уравновешено, поэтому насосы не имеют гидравлической пяты, вызывающей большие потери мощности. Небольшие осевые нагрузки при динамических усилиях, связанные с пуском и остановкой насосов, воспринимаются радиально-упорными шариковыми подшипниками.

Кроме насосов типа НМ в настоящее время на НПС в качестве основных насосов эксплуатируются насосы, снятые с производства: 24DVS-D, 6Н-10х4, 10Н-8х4,14Н-12х2, 8НД-6х3, 8НД-9х2, 8НД-10х5, 10НД-10х5, 16НД-10х1, 20НД-12х1, 24НД-14х1.

Приводами магистральных центробежных насосов являются асинхронные и синхронные электродвигатели. Асинхронные электродвигатели могут быть как с фазным, так и с короткозамкнутым ротором. Мощность применяемых электродвигателей от 450 до 8000 кВт, с к.п.д 0,96÷0,99.

Электродвигатели, как правило, поставляются комплектно с насосами. В тех случаях, когда они по каким-либо причинам не поставлены комплектно с технологическим оборудованием, их выбирают по роду тока, напряжению и номинальным данным, в которых указывается тип или исполнение, режим работы, мощность, частота вращения, абсолютные или относительные величины пусковых тока и момента, коэффициент мощности.

Мощность электродвигателя для привода центробежного насоса можно определить по формуле:

,

где Q – подача в м³/с; Н – напор, развиваемый насосом в м столба перекачиваемой жидкости; ρ – плотность перекачиваемой жидкости в кг/м³; η_н – кпд насоса; η_п – кпд передачи от электродвигателя к насосу (при жёстком соединении валов двигателя и насоса η_п=0,98); К – коэффициент запаса; К=1,1÷1,5 – нижний предел для насосов большой мощности; верхний – для малой.

 

Электродвигатели могут быть установлены в общем зале здания с насосами или в помещении, отделённом от насосного зала газонепроницаемой стеной. Взрывозащищённое исполнение двигателей, применяемых в общих залах нефтенасосных, достигается продувкой корпуса электродвигателя воздухом под избыточным давлением.

Магистральные насосные агрегаты (рис. 5.4.) могут поставляться в блок-контейнерах, которые представляют собой транспортабельную унифицированную конструкцию контейнерного типа, внутри которого смонтированы: технологическое оборудование (электродвигатель, магистральный насос), системы вентиляции, отопления, освещения, пожаротушения, приборов КИПиА, обвязка технологических трубопроводов, грузоподъёмные механизмы (ручные тали).

 

Рис. 5.4. Блок – контейнер магистрального насосного агрегата:

 

1 – ограждающие конструкции; 2 – плита; 3 – возбудитель; 4 – электродвигатель; 5 – подшипник; 6 – магистральный насос.

 

 

 

5.2. Насосы «Sulzer pumps»

Насосные станции нефтепровода ВСТО «Восточная Сибирь - Тихий Океан» проектировались с использованием насосов известной Швейцарской фирмы «Sulzer pumps», которая более 135 лет производит различные типы насосов, в том числе для перекачки нефти и нефтепродуктов (рис. 5.6. – 5.8.).

 

В таблице 5.2. приведены технические характеристики насосов.

 

 

Таблица 5.2.

 

Насосы серии HSB класса BB1 по API 610 с горизонтальным разъёмным корпусом и двухсторонним входом рассчитаны для использования на магистральных трубопроводах в тяжёлых условиях. Их усиленная конструкция применима как для случаев привода со стандартной частотой вращения, так и для работы на повышенных оборотах.

Насосы серии SMHc двухсторонним входом и горизонтальным разъёмным корпусом относится к классу BB1 по API 610 и используются в качестве подпорных, транспортных и вспомогательных установок низкого давления. Широкий типоразмерный ряд включает варианты усиленных конструкций, специально предназначенных для нефтегазовой отрасли.

Многоступенчатые насосы серии MSD, относящиеся к классу BB3 по API 610 широко применяются на магистральных трубопроводах. Большой выбор вариантов геометрии проточной части и механических узлов насоса обеспечивает любые требования заказчика.

Подпорные насосы служат для создания необходимого на входе основного насоса напора, обеспечивающего его бескавитационную работу. Кавитационный запас основных магистральных насосов составляет от 4 до 65м, а для более распространённых спиральных насосов типа НМ – от 25 до 65м. Такой высокий кавитационный запас основных насосов и определяет необходимость установки подпорных насосов с хорошей всасывающей способностью. Кавитационный запас подпорных насосов составляет всего 2÷5м.

 

В настоящее время подпорные насосы изготавливаются в вертикальном исполнении. Они не требуют специальной насосной, что снижает капитальные затраты. Диапазон подачи подпорных насосов от 150 до 5000м³/ч и напоров от 60 до 120м. Наиболее широко применяются насосы марки НПВ (табл. 5.1.). Конструкция вертикального подпорного насоса представлена на рис. 5.10.