УСТРОЙСТВО НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ

Насосной установкой называют несколько насосных агрегатов, объединенных для работы на общий напорный трубопровод.

В состав насосного агрегата входят: насос, двигатель, трубопроводная арматура, измерительные приборы и устройства для заполнения насоса жидкостью перед пуском, а также пусковые устройства двигателя и приборы автоматического управления агрегатом.

Схема компоновки насосного агрегата. Насос 4 установлен вместе с двигателем на общей раме и соединен с ним эластичной муфтой. На всасывающем трубопроводе находится воронка 1. Горизонтальные участки всасывающего трубопровода укладываются с подъемом к насосу (уклон не менее 0,005). Всасывающие трубы должны быть возможно меньшей длины, иметь наименьшее число фасонных частей (колен, отводов, тройников и др.)? чтобы исключить образование воздушных мешков. На напорном патрубке насоса расположен обратный клапан 8. Он предназначен для автоматического .отключения насоса от напорного коллектора в случае остановки двигателя.

Для дроссельного регулирования насоса и отключения его от напорной сети* за обратным клапаном расположена задвижка 9. На всасывающих линиях задвижки устанавливаются у насосов, заливаемых жидкостью перед пуском или при присоединении насосов к общей всасывающей линии. Задвижки диаметром более 400 мм, а также задвижки с дистанционным или автоматическим управлением устанавливают с электрическим или гидравлическим приводом.

В насосных установках при диаметре всасывающей трубы более 250 мм для всасывания предусмотрены вакуум-насосы или устройства автоподсоса. Отсос воздуха осуществляется по трубопроводу 6, для контроля установлен* указатель движения воздуха 5.

В агрегатах небольшой подачи (диаметр всасывающей трубы менее 250 мм) на конце всасывающей трубы под уровнем жидкости помещают приемный клапан. В этом случае насос и всасывающую трубу через воронку и кран в верхней части корпуса заполняют водой из специального заливочного бака.

Контроль за работой насоса ведется по показаниям вакуумметра^, подключаемого к всасывающей линии через трехходовой кран 2, и манометра 7, установленного на нагнетательной линии.

На насосных станциях аппаратура технологического контроля обеспечивает контроль расхода и давления (напора) каждого насоса, течения I воды в системах технического водо- I /снабжения, залива насосов, засорения сороудерживающих решеток и др. В электрифицированных насосных станциях устанавливается аппаратура для контроля и измерения напряжения, силы тока, количества расходуемой электроэнергии, коэффициента мощности (cos <р). Для измерения давления применяют вакуумметр и манометр. Давление во всасывающем трубопроводе насоса измеряется вакуумметром, так как оно ниже атмосферного. В напорном патрубке насоса давление выше атмосферного и измеряется манометром.

При проведении контрольных испытаний для измерения давления и разрежения применяются пружинные манометры, вакуумметры и мановакуумметры класса 1,5, а при типовых испытаниях — пружинные манометры и вакуумметры классов 0,35 и 0,5.

Для измерения расходов используют расходомеры переменного перепада давления и скоростные счетчики. В качестве сужающих устройств чаще всега применяют диафрагмы. Перепад давлений на диафрагме измеряется жидкостными манометрами.

Поскольку о подаче насоса можно судить по показаниям манометра, часто сказываются от установки расходомеров на каждом насосе, располагая один засходомер на общем трубопроводе и контролируя по его показаниям подачу установки в целом. Замер частоты вращения осуществляется центробежными тахометрами.

Станции испытания насосов оборудованы приборами для испытаний и исследований насосов: образцовыми пружинными манометрами, точными расходомерами, мотор-весами, различными тахометрами.

Образцовые пружинные манометры и вакуумметры в соответствии с ГОСТ «Методы заводских испытаний центробежных и вихревых насосов» берутся класса 0,35. С 1963 г. для точных измерений выпускаются специальные манометры типа МТИ классов 0,5 и 1,0 со стальной трубкой Бурдона. Их целесообразно применять для точных измерений.

При проведении контрольных испытаний насосов замер перепада давления на диафрагмах осуществляется мембранными и сильфонными пневматическими дифманометрами типа ДМПК-4 и ДМПК-100, дифманометрами с электрическим выходом типа МПДЭ, ДСЗЭМ, ДМЗК и индуктивным датчиком типа ДМ.

Распространение получают электромагнитные расходомеры, которые могут измерять расход агрессивных, абразивных и вязких жидкостей.

Для замера частоты вращения вала насоса применяют тахометры часовые, импульсные электротахометры, электротахометры типа ТСФУ-1.

Измерение мощности, потребляемой насосом, осуществляется посредством мотор-весов.

С помощью мотор-весов оценивается усилие, определяющее величину момента вращения. Погрешность измерения не превышает 0,3% предельного .значения измеряемого момента.

Применение получили платформенные мотор-весы и циферблатные с круговой равномерной шкалой.

Сведения о к. п. д. электродвигателя в зависимости от его нагрузки и изменения напряжения питающей сети могут быть получены двумя способами: методом холостого хода и короткого замыкания и методом определения отдел ьных ^потерь.

АВТОМАТИЗАЦИЯ НАСОСНЫХ УСТАНОВОК

Под автоматизацией понимают замену труда человека в непосредственном управлении производственными процессами средствами автоматики, позволяющими улучшить качество управления и повысить производительность труда.

При автоматизации управления эксплуатационные расходы существенно; снижаются. Применение дистанционных измерительных устройств и элементов? автоматики позволяет получить быструю объективную информацию о работе насосов, оперативно и точно установить заданный режим. Это позволит облег-? чить условия работы эксплуатационного персонала, централизовать управле-« ние, обеспечить высокую надежность и долговечность гидромашин в заданных? режимах эксплуатации. Автоматическое регулирование подачи насосных агрегатов позволяет сделать технологические схемы более четкими и рацгш яальными.

В насосных установках, полностью автоматизированных, находят применение счетно-решающие устройства, программные устройства в виде упрощенных счетно-решающих устройств, релейные системы автоматизации.

Счетно-решающие устройства отличаются большой емкостью, быстротой выполнения математических операций, но сложной конструкцией, и поэтому пока не получили широкого распространения.

Программное устройство дешевле счетно-решающего, проще, но его применение не обходится без участия человека.

Наиболее просты и недороги релейные устройства, обладающие достаточным коэффициентом надежности. По качеству выполнения заданных команд они уступают перечисленным устройствам, но в силу имеющихся преимуществ являются наиболее распространенными видами систем.

Определенный интерес представляют работы по внедрению дистанционного управления и автоматики на нефтеперекачивающих установках. Так, на танкере «Лось» (речной танкер) выполнены работы по ^дистанционному управлению грузовыми операциями: дистанционное управление двигателями грузовых насосов; дистанционное управление задвижками с помощью гидроцилиндров, установленных на задвижках; дистанционные замеры уровня с помощью указателей УЖЕК-56 и УДУ-5П.

Технико-экономические соображения, а также положительная оценка ш надежная работа действующих автоматических насосных установок показали необходимость широкого внедрения автоматизированного управления насосными агрегатами в целях дальнейшего развития народного хозяйства.

Раздел второй

КОМПРЕССОРЫ

Глава 9 СЖАТИЕ ГАЗОВ

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Компрессорами называются машины, предназначенные для сжатия (ком- примирования) и перемещения газов. Потребление газов вообще, а сжатых в особенности, в настоящее время достаточно велико.

Особое значение компримирование газов играет в технологических процессах нефтеперерабатывающих и химических заводов.

В технологиях современных химических заводов и предприятий нефтехимии внедряется все больше и больше технологических процессов, в которых участ- 1: вуют всевозможные газы, сжатые до значительных давлений. I О степени использования сжатых газов на этих заводах свидетельствует ^ тот факт, что на их компримирование расходуется около 40% мощностей в общем балансе заводских энергозатрат.

К наиболее емким по потреблению сжатых газов можно отнести предприятия органического синтеза — производства синтетических спирта, каучука я аммиака, а также производства полимеров.

Сырьем подобных производств служат газы, которые в процессе их технологических превращений необходимо сжимать до значительных давлений: 3—4 МН/м2 при получении синтетического спирта и до 300 МН/м2 при получении полиэтилена. До широкого внедрения в процессе добычи нефти метода погружных насосов основным методом извлечения ее из недр являлся компрессорный способ.

Открытие природных месторождений газа, необходимость доставки его в населенные пункты и промышленные предприятия способствовали созданию очень протяженной и разветвленной сети газопроводов, транспорт газа по которым немыслим без применения компрессоров высокого давления, развивающих большие подачи. Достаточно отметить, что через каждые 100—150 км газопроводов необходимо устанавливать компрессорные станции, перекачивающие до нескольких миллионов кубометров газа в сутки.

Применение компрессоров в промышленности идет в направлении достижения различных целей.

1. Сжатый газ является аккумулятором энергии, которая может расходоваться для привода в движение различных машин и механизмов. Таково применение сжатого газа (воздуха) в пневматических молотах, для привода пневматических инструментов в горном и строительном деле, для привода в движение механических пневматических тормозов.

Во взрывоопасных цехах химических и нефтехимических производств ^катый воздух используется для привода в движение грузоподъемных средств (кранов, тельферов), а также для работы приборов и автоматизации производственных процессов. В этих случаях работа компрессоров связана с получением

энергоносителя. Примером использования сжатых газов как энергоносителя является применение его в эжекторах для перемещения различных жидкостей,.$ а также для создания разрежения в технологических аппаратах. Компрессоры, предназначенные для этой цели, должны поддерживать давление в воздухораспределительной сети на определенном заданном уровне. .

2. Компрессорные машины используются для перемещения газов по трубопроводам. Обычно применение компрессорных машин, создающих небольшие давления (вентиляторы и газодувки), связано с необходимостью только

перемещения газа.

Компрессоры, используемые для транспортировки газов, должны удов лет-.

ворять условиям, обеспечивающим необходимую подачу.

3, В технологических производствах, связанных с процессами, протекающими в газовых средах, компрессоры должны создавать необходимое давление в системах и развивать подачу определенного количества газа, являющегося!

сырьем.

Компрессоры, служащие для отсасывания и нагнетания паров хладагентов — так называемые холодильные компрессоры, — выделяются в отдельную группу. У них в связи с особенностью выполняемых ими функций изменена конструкция некоторых узлов и деталей: цилиндров, рабочих клапановр

поршня и др.

В настоящее время в промышленности используется большое число ком^ прессорных машин для компримирования газов с самыми разнообразными физическими свойствами.

Компрессорные машины могут быть: 1) воздушные компрессорные машины (воздушные вентиляторы, воздуходувки, воздушные компрессоры) и 2) газовые компрессорные машины (газовые вентиляторы, газодувки, газовые компрессоры)* которые предназначены для сжатия всех остальных газов, кроме кислорода.

Компрессоры, предназначенные для сжатия кислорода, а также для сжатия воздуха с целью получения кислорода называются кислородными.

Выделение кислородных компрессоров в отдельную группу необходима потому, что процессы компримирования воздуха и кислорода имеют некоторые

особенности. Это вызывает необходимость применять специальные материалы для некоторых узлов и специальную смазку рабочих органов.

Особую группу представляют компрессорные машины, предназначенные для отсасывания газов из систем с целью создания разрежения. Подобные машины называются вакуум-насосами.

По принципу действия

Поршневые компрессоры, принцип действия которых основан на сжатии

газа в замкнутом пространстве при уменьшении его объема. Изменение объема

происходит вследствие возвратно-поступательного движения поршня в полости цилиндра.

Центробежные компрессоры, в которых давление газа создается за счет центробежных сил, возникающих во вращающемся газовом потоке.

Разновидностью центробежных компрессоров являются осевые компрессорные машины, принцип действия которых основан на сообщении частицам газа осевой скорости, т. е. на повышении кинетической энергии потока.

Ротационные компрессоры, являющиеся разновидностью поршневых компрессоров.

В ротационных компрессорах сжатие газа происходит в отсеках, образующихся в зазоре между корпусом (статором) компрессора и вращающимся ^ротором, который расположен эксцентрично по отношению к статору, с помощью рабочих пластин, скользящих по внутренней поверхности статора.

По способу установки и расположению рабочих органов

По способу установки — стационарные и передвижные к омпрессоры. На предприятиях нефтехимии используются в основном ^стационарные компрессоры, установленные на фундаментных основаниях.

По расположению рабочих органов (штоков, поршней, валов рабочих колес и др.) — горизонтальные, вертикальные и наклон - .. жые компрессоры. Центробежные и осевые компрессоры, как правило, горизонтальные. Наклонные рабочие органы (цилиндры) встречаются у некоторых

поршневых компрессоров, имеющих несколько цилиндров (например, 2—4 цилиндра).

В настоящее время применяют компрессоры (поршневые), которые имеют вертикальные и горизонтальные цилиндры (так называемые угловые компрессоры), а также компрессоры с встречным движением поршней (оппозитное расположение цилиндров).

По развиваемой производительности

Различают: малые компрессоры производительностью до 0,015 м3/с; средние компрессоры производительностью от 0,015 до 1,5 м3/с; крупные компрессоры производительностью 1,5 м2/с.

Следует отметить, что поршневые компрессоры, как правило, относятся к разряду только мелких и средних компрессорных машин, а вентиляторы — к разряду средних и крупных машин. Созданы конструкции осевых вентиляторов, производительность которых составляет 22—15 м3/с.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: