Описание и технические характеристики насосных агрегатов АНГК НТЦ «Анод»

ИНСТРУКЦИЯ ПО ОБСЛУЖИВАНИЮ И МОНТАЖУ Насосы BETA

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО  ПО ОБРАЗОВАНИЮ 

Российский Государственный  Университет

НЕФТИ И ГАЗА

им. И.М. Губкина

 

специальность«Проектирование  и эксплуатация нефтегазаопроводов и хранилищ»

 

 

КУРСОВАЯ ПРОЕКТ

 

на тему: «Описание  и технические характеристики насосных агрегатов

АНГК НТЦ «Анод».»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Москва

2012 год

 

 

1. Введение. Общие сведения по насосному оборудованию

 

Насосы - гидравлические машины, которые преобразуют механическую энергию двигателя в энергию перемещаемой жидкости, повышая ее давление. Разность давлений жидкости в насосе и трубопроводе обусловливает ее перемещение.

Насосы поднимают жидкость на определенную высоту, подают ее на необходимое  расстояние в горизонтальной плоскости  или заставляют циркулировать в  какой-либо замкнутой системе.

Насосы являются одной  из самых распространенных разновидностей машин.

По принципу действия различают насосы следующих типов:

НАСОСЫ
Динамические				Объёмные
Лопастные		Насосы трения		Поршневые	Шестерённые
Центробежные	Осевые	Вихревые	Струйные	Плунжерные	Пластинчатые
				Диафрагмовые	Винтовые

 

В динамических насосах жидкость перемещается при воздействии сил на незамкнутый объём жидкости, который непрерывно сообщается с входом в насос и выходом из него.

В лопастных насосах энергия передаётся жидкости при обтекании лопастей вращающегося рабочего колеса насоса.

- в  центробежных насосах давление создается центробежной силой, действующей на жидкость при вращении лопастных колес. Жидкость движется от центра колеса к периферии.

- в осевых насосах жидкость движется в направлении оси колеса при вращении в ней устройства типа гребного винта.

В насосах трения жидкость перемещается под воздействием сил трения.

- в вихревых насосах в энергию давления трансформируется энергия вихрей, образующихся в жидкости при вращении рабочего колеса.

- в струйных насосах перемещение жидкости производится движущейся струей воздуха, пара или воды.

В объемных насосах разность давлений возникает при вытеснении жидкости из замкнутого пространства телами, движущимися возвратно-поступательно или вращающимися. К машинам этого типа относятся поршневые и ротационные (шестеренчатые, пластинчатые и винтовые) насосы.

- в поршневых, плунжерных, диафрагмовых насосах жидкость вытесняется телом, движущимся возвратно-поступательно.

- в шестерённых, пластинчатых, винтовых насосах жидкость вытесняется телом, совершающим вращательные движения.

В системе нефтепродуктообеспечения центробежные насосы, предназначенные для перекачивания нефтепродуктов, получили широкое применение в различном конструктивном исполнении и с различными системами управления.

Данные насосы отличаются от других центробежных насосов, прежде всего, особыми условиями эксплуатации. При перекачке нефтепродуктов на узлы и агрегаты насоса воздействуют не только сложные углеводороды, но и такие факторы как широкий диапазон температур и различное давление. При перекачивании нефтепродуктов необходимо обеспечить насосу достаточный уровень мощности. Вид энергии, используемый оборудованием, может оказать существенное влияние на эксплуатационные характеристики скважины. При различных условиях использования целесообразно подбирать приводы различных типов: механический, электрический, гидравлический, пневматический, термический. Наиболее удобным для насоса является электрический привод, который при наличии электропитания обеспечивает наибольший диапазон характеристик насосного оборудования для перекачки нефти. Но при отсутствии электроэнергии или ограничениях по мощности подаваемого тока могут применяться, например, газотурбинные двигатели, двигатели внутреннего сгорания, а для пневмоприводов имеет место возможность использования энергии природного газа высокого давления, что повышает рентабельность установки. 

Исходя из вышесказанного, можно выделить некоторые конструктивные особенности нефтяных насосов. Прежде всего, конструктивные особенности гидравлической части насосного агрегата, специальные материалы учитывающие установку насосного агрегата вне помещения, особая конструкция торцевого уплотнения,  взрывозащищенные электродвигатели, которые актуальны для всех типов оборудования для перекачки нефти. Насос с приводом устанавливается на единой фундаментной плите, между валом и корпусом устанавливается торцевое уплотнение с системой промывки и подачи затворной жидкости. Принято разделять насосы на три типа: консольные насосы: с упругой муфтой, жесткой муфтой, без муфты, устанавливаемый горизонтально  и вертикально монтируемые на лапах или по центральной оси с температурой перекачиваемой жидкости до 400 С; двухопорные насосы: одно или двухступенчатые, многоступенчатые однокорпусные и двухкорпусные, одностороннего и двухстороннего всасывания для перекачивания нефти и нефтепродуктов с темпепратурой более 200 С; вертикальный полупогружной (подвесной) насос: однокорпусные и двухкорпусные, со сливом через колонну или раздельным сливом, с направляющим аппаратом или спиральным отводом. Таким образом, насосы такого типа насосы - насосы, обеспечивающие безопасность, надежность, ремонтопригодность и энергоэффективность при перекачке нефти и нефтепродуктов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Описание и технические характеристики насосных установок ЗАО «НТЦ Анод»

 

Основа насосных агрегатов производства НПЦ «Анод» (АНГК) - горизонтальные консольные насосы производства чешских фирм «ISH&MSA» и «Sigma». Торцовое уплотнение, система обеспечения его работоспособности, электродвигатель, пластинчатая муфта, приборы контроля - отечественного производства. Это позволяет снизить стоимость агрегата, при этом качество и надежность изделия не уступают зарубежным аналогам.

В насосных агрегатах  применяются только современные технические решения. Использование пластинчатых муфт существенно снижает нагрузки на подшипниковый блок, уменьшает вибрацию, увеличивая ресурс агрегата.

Система контроля и диагностики (термоконтроль подшипников насоса и электродвигателя, виброконтроль подшипников, контроль уровня, температуры и давления затворной жидкости) увеличивает надежность и безопасность насосного агрегата, позволяя своевременно выявлять неисправности его узлов. Насосные агрегаты АНГК имеют прогрессивную проточную часть (соотв. API610), которая обеспечивает высокие энергетические характеристики. Оригинальная система смазки подшипников позволяет исключить систему охлаждения их корпуса.

В зависимости от перекачиваемой жидкости, рабочей области Q-H, давления и температуры насосные агрегаты делятся на 7 серий. Каждая серия обладает рядом отличительных особенностей, имеет несколько материальных исполнений: углеродистая сталь, сталь 12Х18Н10Т, сталь 10Х17Н13М2Т и др.; включает более 40 типоразмеров, что позволяет подобрать агрегат с необходимыми характеристиками и оптимальной мощностью электропривода.  
 
Насосные агрегаты серии 1-АНГК предназначены для перекачивания жидкостей с температурой -40…+200°С. Максимальный напор 130 м. Агрегаты 2-АНГК предназначены для перекачивания жидкостей с температурой +200…+450°С. Комплектуются торцовыми уплотнениями УТДХ или УТТХ с охлаждением, при этом обеспечивается необходимый температурный режим в районе подшипникового блока.  
 
Насосные агрегаты серий 3-АНГК и 4-АНГК предназначены для перекачивания жидкостей с температурой -40…+180°С. Агрегаты 3-АНГК имеют защищенный от воздействия перекачиваемой среды вал, увеличенный КПД и низкий кавитационный запас. Агрегаты 4-АНГК самые легкие и компактные. Их лучше всего использовать в некоррозионных средах при невысоких нагрузках.

Насосные агрегаты 5-АНГК предназначены для перекачивания жидкостей с температурой -40…+400°С. Оснащены высоконадежными подшипниковыми уплотнительными блоками. Смазка и охлаждение блока осуществляется чистой затворной жидкостью, ее циркуляция обеспечивается встроенным импеллером.

Высоконапорные многоступенчатые насосные агрегаты 6-АНГК предназначены для перекачивания углеводородных продуктов, плотностью 680…1200 кг/м³, вязкостью до 60 сСт, температурой -10…+120 °С. Могут применяться в качестве трансфертных насосов в магистральных водонефтепроводах, а также для перекачивания щелочей и некоррозионных водных растворов без мехпримесей. Максимальный напор 950 м при подаче @ 100 м

Насосные агрегаты 7-АНГК отличает высокая производительность (до 5200 м³/ч) при низких энергозатратах. Температура перекачиваемых жидкостей -40…+400°С. В 7-АНГК применены торцовые уплотнения типа тандем (протечки - менее 0,002 л/ч).  Условное давление корпуса насоса: 1-, 2-, 7-АНГК – 5МПа; 3-, 4-АНГК – 1,0 или 1,6МПа; 5-АНГК – от 1,6 до 10Мпа.

Все насосные агрегаты проходят сдаточные испытания, поставляются в полностью собранном виде. НПЦ  «Анод» гарантирует оперативное  сервисное обслуживание, обеспечение  комплектующими и запасными частями.

 

2.  Особенности насосных установок ЗАО «НТЦ Анод»

• Имеют высокий КПД

• Оснащены современными пластинчатыми муфтами, позволяющими снизить вибрацию и нагрузки на насос
• Оснащены высоконадежными уплотнениями НПЦ "Анод" и подшипниками фирмы "SKF"
• Проточные части чешского производства
• Насосы оборудованы датчиками для контроля состояния узлов
• Двигатели отечественных и импортных производств

Технические параметры

Частота вращения вала, об/мин	1500, 3000		Рабочая температура, °С, не более	до 180
Подача, м3/ч	от 6 до 1000		Ресурс, часов, не менее	40 000
Напор, м	от 5 до 140		Срок службы, лет, не менее	20
Мощность привода, кВт	до 800		Условное давление в  корпусе, PN, кг/см2	16, 25

 

 

 

 

Основная характеристика насоса (насосной установки) серии BETA

Серия ВETA составляет 43 размеров гидродинамических стандартизованных унифицированных насосов стреднего давления (ПН 16), типоразмер которых обозначен порядковым номером 1 до 43. Номинальные величины их гидравлических параметров (номинальная рабочая точка) и габаритные размеры исходят из ЕН 22 858 (размеры 35 до 43 разработаны вне рамок выше указанного стандарта и значят расширение серии насосов области больших мощностей).

Насосы серии BETA выполняются в качестве горизонтальных, центробежных, одноступенчатых, спиральных, с осевым входом и радиальным выходом перекачиваемой жидкости относительно оси насоса в направении вверх (обозначение всасывающего патрубка „SAX" и нагнетательного патрубка „TO" по ЧСН 11 0020). Напорная коробка насоса состоит прежде всего из спирального отвода и крышки, которые взаимно уплотнены гибким „O-" кольцом. Спиральный отвод насоса сидит на фундаменте своими опорными лапами. Размеры всасывающего и нагнетательного патрубков спирального отвода соответствуют ЕН 22858 (ИСО 2858) и размеры их фланцев исходят из ЧСН 13 1160, часть 2. В нижней части, в спиральном отводе помещается сливная пробка, которая предназначена для обезвоживания внутреннего гидравлического помещения во время застоя или разборки насоса. Закрытое рабочее колесо выполненно с одним уплотняющим кольцом и задними разгрузочными лопастями для понижения осевого усилия и для регулировки давления на сальник закреплено консольно на нависшем конце вала.. Заряд рабочего колеса уплотняется при помощи "О"-колец (выполнение „вал для сухой установки"). Вал расположенный на подшипниках качения на консоли подшипника, которая подпирается пятой. В соответствии с нагрузкой радиальным и осевым усилием от рабочего колеса (в зависимости от конкретных рабочих условий) на стороне привода выбраны или однорядные шарикоподшипники, двухрядные радиально-упорные шарикоподшипники или однорядные парные радиально-упорные шарикоподшипники, на стороне рабочего колеса потом однорядные шарикоподшипники или роликовые подшипники. Подшипники смазываются маслом. Подшипниковая стойка оснащена бочком для масла, который автоматически удерживает нужную высоту уровня масла. Проникание грязи и примесей во внутрь стойки и утечку масла предотвращают уплотняющие лабиринтные кольца вала на крышках подшипников.

С "гидравлической частью" насоса соединяется подшипниковая стойка при помощи фонаря, и они вместе с крышкой создают камеру, которую можно использовать для охлаждения или нагревания помещения вокруг сальника и за рабочим колесом.

Насосы можно оснастить разными  набивочными сальниками, однорядными  и двухрядными сальниками. Под сальником вал насоса защищается втулкой.

Основные детали насоса выполняются  в качестве литья. Их исполнение зависит от химическо-физических свойств перекачиваемой среды и включают в себя широкую гамму материалов, от чугуна с пластинчатым графитом ,сталь для получения стального литья (напр. 1.0619 по ДИН) до литой нержавеющей стали Cr-Ni (напр. 1.4308 по ДИН) или Cr-Ni-Mo.

Стандартно насосы выполняются  для привода электродвигателем (с  номинальным числом оборотов 1 450 мин^-1 или 2 900 мин^-1), с которым соединяются сквозь упругую - гибкую муфту с средней частью и устанавливаются в совместную литую или сваренную фундаментную плиту (насосная установка с выполнением привода 09). В соответствии с типом привода возможно поставлять насосы даже в выполнениях 01, 02, 03, 10 и 11. Направление вращения вала у всех размеров насосов по часовой стрелке, если смотреть со стороны привода.