Основні і підпірні відцентрові насоси для магістральних нафтопроводів

Для перекачування нафти магістральними нафтопроводами застосовують відцентрові основні і підпірні насоси. Для нормальної роботи основних магістральних насосів необхідно мати певний надлишковий тиск на вході, яке ще називають кавітаційним запасом, тобто тиск, необхідний для запобігання кавітації.

Проміжні насосні станції, в основному, працюють за схемою з насоса в насос і забезпечені лише основними насосами, а необхідний для їх роботи підпір створюється попередньої перекачивающей станцією.

На головних насосних станціях і проміжних станціях з резервуарними парками необхідний підпір для основних магістральних насосів створюється підпірною насосами, які перекачують нафту з резервуарів і подають на вхід основних насосів з необхідним кавітаційним запасом.

У ГОСТ 12124-87 «Насоси відцентрові нафтові для магістральних трубопроводів» визначено типи і основні параметри цих насосів. Державний стандарт охоплює 20 типів основних насосів з урахуванням змінних робочих коліс. Промисловістю виробляються насоси з подачею від 125 до 12500 м 3 / год. Насоси маркуються НМ 10000-210 т.е.насос нафтової магістральний з подачею 10000 м 3 / год і напором 210 м.

Мал. 16. Схема відцентрового насоса

1 - робоче колесо; 2 - робочі лопаті; 3 - спіральний відвід корпусу насоса; 4 - дифузор; 5 - передній і задній диски.

Принцип роботи відцентрових насосів ґрунтується на русі рідини в осьовому напрямку від всмоктувального патрубка до центральної частини робочого колеса, де потік рідини повертається на 90 ° і симетрично щодо осі обертання розтікається по каналах обертового колеса 1. освіченим стінками переднього і заднього дисків 5 і робочими лопатями 2 . Робочі лопаті передають рідини енергію приводу насоса. Загальний напрямок руху потоку збігається з напрямком обертання робочого колеса. При русі по спіральному відведення 3 рідина надходить в конічний дифузор 4. де її кінетична енергія перетворюється в потенційну. У табл. 3 наведені технічні характеристики відцентрових насосів, що застосовуються на магістральних нафтопроводах.

Відцентрові магістральні насоси типу НМ діляться на секційні і спіральні.

Секційні насоси типу НМ мають порівняно невисоку подачу (до 710 м 3 / год), але досить високий напір (до 550м). Вони розраховані на роботу одним, двома або трьома послідовно з'єднаними насосами. Секційні насоси застосовують на трубопроводах з діаметром до 530мм.

Для трубопроводів, що мають діаметр 530мм і більше, застосовують спіральні відцентрові насоси типу НМ. в яких встановлено робоче колесо з двостороннім входом рідини. Таке колесо в осьовому напрямку врівноважено, тому насоси не мають гідравлічної п'яти, що викликає великі втрати потужності. Невеликі осьові навантаження при динамічних зусиллях, пов'язані з пуском і зупинкою насосів, сприймаються радіально-наполегливими кульковими підшипниками.

Крім насосів типу НМ в даний час на НПС в якості основних насосів експлуатуються насоси, зняті з виробництва: 24DVS-D, 6Н-10х4, 10Н-8х4,14Н-12х2, 8НД-6х3, 8НД-9х2, 8НД-10х5, 10НД- 10х5, 16НД-10х1, 20НД-12х1, 24НД-14х1.

Приводами магістральних відцентрових насосів є асинхронні і синхронні електродвигуни. Асинхронні електродвигуни можуть бути як з фазним, так і з короткозамкненим ротором. Потужність застосовуваних електродвигунів від 450 до 8000 кВт, з к.п.д 0,96 ÷ 0,99.

Електродвигуни, як правило, поставляються комплектно з насосами. У тих випадках, коли вони з яких-небудь причин не поставлені комплектно з технологічним обладнанням, їх вибирають за родом струму, напрузі і номінальним даними, в яких вказується тип або виконання, режим роботи, потужність, частота обертання, абсолютні або відносні величини пускових струму і моменту, коефіцієнт потужності.

Потужність електродвигуна для приводу відцентрового насоса можна визначити за формулою:

де Q - подача в м 3 / с; Н - напір, що розвивається насосом в м стовпа рідини; # 961; - щільність рідини, що перекачується в кг / м 3; # 951; н - ККД насоса; # 951; п - ККД передачі від електродвигуна до насоса (при жорсткому з'єднанні валів двигуна і насоса # 951; п = 0,98); К - коефіцієнт запасу; К = 1,1 ÷ 1,5 - нижня межа для насосів великої потужності; верхній - для малої.

Електродвигуни можуть бути встановлені в загальному залі будівлі з насосами або в приміщенні, відокремленому від насосного залу газонепроникної стіною. Вибухозахищене виконання двигунів, що застосовуються в загальних залах нефтенасосних, досягається продувкою корпусу електродвигуна повітрям під надлишковим тиском.

Магістральні насосні агрегати (рис. 17,18.) Можуть поставлятися в блок-контейнерах, які представляють собою транспортабельну уніфіковану конструкцію контейнерного типу, всередині якого змонтовано: технологічне обладнання (електродвигун, магістральний насос), системи вентиляції, опалення, освітлення, пожежогасіння, приладів КВП, обв'язування технологічних трубопроводів, вантажопідйомні механізми (ручні талі).

Мал. 17. Блок - контейнер магістрального насосного агрегату:

1 - огороджувальні конструкції; 2 - плита; 3 - збудник; 4 - електродвигун; 5 - підшипник; 6 - магістральний насос.

Ріс.18.5. Магістральні насоси типу НМ