Контрольная работа ответы на вопросы по дисциплине НАсосы и компрессоры. Контрольная работа насосы и компрессоры. Вопрос 1 Какими насосами оснащены головные нпс и промежуточные нпс, дайте их описание по схеме
![]()
|
Вопрос 1: Какими насосами оснащены головные НПС и промежуточные НПС, дайте их описание по схеме? В качестве основного оборудования нефтеперекачивающих станций используют нефтеперекачивающие насосы различного уровня. На ГНПС и ПНПС широко применяют центробежные насосы т.к. они отвечают ряду требований: имеют большие подачи при сравнительно высоких напорах; обеспечивают долговечность и надежность непрерывной работы; высокоэкономичные в эксплуатации и т.д. Быстроходным магистральным насосам необходимо иметь избыточное давление на входе. Оно должно предотвратить опасное явление кавитации, которое можем возникать внутри насоса в результате уменьшения давления в быстро движущейся жидкости. Кавитация приводит к интенсивному износу частей нагнетателя и снижает эффективность его работы. Поэтому для подачи нефти к магистральным насосам обычно используют специальные подпорные насосы, главная задача которых – взять нефть из резервуаров и подать ее на вход основных магистральных насосов, создавая необходимый кавитационный запас. Промежуточные НПС магистральных нефтепроводов, работающие по схеме «из насоса в насос», оснащены лишь основными магистральными насосами. Для перекачки нефти по магистральным нефтепроводам разработан ряд центробежных насосов серии НМ. Ниже на рисунке представлен один из видов насосов, который может эксплуатироваться на НПС. ![]() Конструкция трехсекционного насоса серии НМ. 1– передняя крышка; 2 – предвключенное шнековое колесо; 3 – корпус секции; 4 – улитка промежуточного отводы; 5 – второе рабочее колесо; 6 – выходная крышка; 7 – подушка подпятника; 8 – торцевое уплотнение; 9 – подшипник качения; 10 – втулка; 11 – диск подпятника; 12 – первое рабочее колесо; 13 – вал; 14 – зубчатая муфта Вопрос 2: Какие функции включает комплексная характеристика насоса для перекачки нефти? Комплексной характеристикой насоса называют зависимость основных технических показателей насоса (напора H, мощности N и КПД) от подачи Q при постоянной частоте вращения и физических свойствах перекачиваемой жидкости (плотность и вязкость). Также комплексной характеристикой нагнетателя называют графическое изображение зависимостей напора, мощности и КПД от подачи ![]() Рисунок - Обобщенная комплексная характеристика насоса Функции характеристики строятся обычно при постоянной (номинальной) частоте вращения n = const. Однако для некоторых насосов приводятся специальные графики характеристики при различной частоте вращения вала или различных диаметрах рабочего колеса. Их получают путем заводских испытаний или пересчетом по известной методике и называют универсальными. Наиболее важной функцией характеристики является зависимость между напором и подачей центробежного нагнетателя H = f(Q). При постоянном числе оборотов рабочего колеса существует закономерность: чем больший перепад давлений Р1-2 = Р2 - Р1 должен преодолеть центробежный нагнетатель, тем меньшую подачу Q нефти он может обеспечить, т.е. зависимость Н = F(Q) у центробежных насосов имеет монотонно убывающий характер. Центробежные насосы должны эксплуатироваться при высоких КПД (рабочая часть характеристики). Для магистральных и подпорных нагнетателей, применяемых в трубопроводном транспорте, рабочая часть соответствует интервалу подач 0,8QH ≤ Q ≤ 1,2QH Функцию ηн = f(Q) центробежного насоса обычно представляют в виде двучленной зависимости ηн = kQ - k1Q2, в которой k, k1 - коэффициенты аппроксимации. Эти коэффициенты определяют по паспортной кривой характеристики насоса так же, как и коэффициенты напорной характеристики — методом наименьших квадратов. Вопрос 3: Какие показатели насосной установки предоставляются ремонтной бригаде персоналом НПС? Перед выводом насосного агрегата в ремонт, персонал НПС должен предоставить ремонтной бригаде результаты контроля, а именно: мощность и КПД насосного агрегата, также замерить и оценить напор нагнетателя. Данные контроля необходимы для целенаправленного выполнения технического обслуживания и ремонта. Вопрос 4: Назовите основные узлы центробежного компрессора. К основным узлам центробежного компрессора, относятся: ротор, корпус, уплотнения, опоры. Ротор включает в себя вал, на котором закреплены рабочие колеса, разгрузочные барабан, полумуфту, втулки уплотнений, а также другие детали. Корпус - Конструктивное исполнение корпуса определяется числом ступеней, внутренним давлением, массой внутренних частей и другими параметрами. Элементы корпуса – подводы газа, направляющие аппараты и отводы – могут иметь различные пространственные формы. Подвод газа может быть осевым, боковым и двухсторонним, без и с направляющим лопаточным аппаратом. Отвод спиральным, лопаточным, составным. По разъему корпус может выполняться с осевым, торцевым разъемом, а также с двойным корпусом. Уплотнения - уплотнения в центробежном компрессоре используют для изоляции внутреннего пространства от атмосферы (внешние уплотнения) и разделения отдельных участков с различным давлением внутри компрессора (внутренние уплотнения). Внутренние уплотнения обычно выполняют лабиринтными. Они состоят из гребней, которые разделяют зазор между вращающейся и неподвижной деталями, на ряд последовательно расположенных камер. Из области более высокого давления через зазор над гребнем протекает газ. При этом происходит его расширение с падением давления и температуры (адиабатное расширение). В пространстве между гребнями скорость газа практически полностью гасится, а температура повышается до первоначальной. Такой процесс повторяется в каждой последующей камере, поэтому давление газа становится все меньше и меньше. Чем меньше зазор между гребнем уплотнения и чем меньше угол кромки гребня, тем незначительнее утечки через лабиринтное уплотнение. Общие потери газа через лабиринтные уплотнения составляют 2—6% массы всасываемого газа и зависят от конструкции и размеров машины. Опоры - опорная система в компрессорах выполняется в виде подшипниковых узлов, которые располагаются либо по обеим сторонам относительно рабочих колес. В компрессорах преобладающее распространение получили подшипники скольжения, которые надежно воспринимают радиальные и отчасти осевые нагрузки, действующие на ротор при различных режимах работы машины. Обычно применяются подшипники с принудительной смазкой. Вопрос 5: Какими способами может осуществляться регулирование ГПА с электроприводом? Регулирование ГПА с электроприводом осуществляются одним из следующих способов: 1) Дросселированием газа на входе в нагнетатель - может осуществляться с помощью регулятора, который создает дополнительное гидравлическое сопротивление, в результате чего искусственно изменяется характеристика газопровода на входе в нагнетатель. При дросселировании производительность нагнетателя уменьшается, потребляемая при этом мощность электродвигателя также снижается, но не существенно. 2) Регулировкой потока газа путем установки входного поворотного направляющего аппарата перед колесом нагнетателя – осуществляется изменением входного угла направления потока газа на лопатки рабочего колеса нагнетателя. Применение ВПНА позволяет осуществлять плавное изменение производительности нагнетателя и поддерживать при этом максимально возможный КПД. Изменение рабочей характеристики нагнетателя с помощью ВПНА является весьма эффективным способом регулирования. 3) Байпасированием потока газа – регулирование данным способом приводит к резкому понижению КПД КС из-за большой потери энергии в результате пропуска. Поэтому этот способ, как правило, не применяется. Чаще всего его используют в технологическом процессе, при пуске и остановке КС или ГПА, а также в аварийной ситуации – при приближении рабочей точки нагнетателя к зоне помпажа т.к. в этом случаи регулирование является кратковременным в режиме работы КС. 4) Заменой сменной проточной части (СПЧ) нагнетателя – такой способ часто применяется в эксплуатации т.к. СПЧ в конкретных условиях имеет рабочие характеристики, необходимые для наиболее экономической работы агрегата. Данный способ является очень эффективен при массовой замене СПЧ, а также на станциях подземного хранения газа. 5) Изменением передаточного числа в редукторе путем замены пары колеса и шестерни – этот способ применяется крайне редко из-за своей дороговизны, в основном при модернизации ЭГПА. 6) Путем установки гидромуфты – данный способ не нашел своё применение из-за низкого КПД гидромуфты и повышенных эксплуатационных расходов. 7) Изменением частоты вращения электродвигателя – такой способ имеет наибольшую эффективность из всех существующих способов. В данном способе привод разгоняет нагнетатель с нулевых оборотов и поддерживает заданную частоту вращения в зависимости от режима работы компрессорной станции 8) Изменением количества работающих ГПА. |