На рисунке 14 дана технологическая схема обвязки насосных агрегатов промежуточной насосной станции и системы разгрузки уплотнений вала при последовательном соединении основных насосов. Эта система получила название групповой и основным недостатком является снижение КПД установки из-за значительной величины перетока жидкости по линии разгрузки. Переток жидкости зависит от количества работающих насосов, развиваемых насосами напоров, состояния щелевых уплотнений и достигает нескольких десятков кубических метров в час.

С появлением торцевых уплотнений, обеспечивающих необходимую надежность работы насосного агрегата, при напорах в камере уплотнений до 500 - 800 м стало возможным от групповой системы разгрузки отказаться, а охлаждение торцевых уплотнении обеспечить путем создания циркуляции жидкости из полости нагнетаний насоса в полость всасывания насоса. Такая схема получила название индивидуальной системы охлаждения торцевых уплотнений.

Рис. 15 Индивидуальная схема охлаждения торцевых уплотнений "нагнетательная полость 1 - камера уплотнений". щелевые уплотнения, 2 - камера уплотнений, 3 - торцевые уплотнения, 4 - трубопровод, 5 - вентиль

Объем постоянно циркулирующей жидкости заметно сокращается (2 - 4 м³/ч). Нагнетательную полость насоса соединяют с камерами уплотнений 2 трубопроводом 4 диаметром 14-16 мм. Жидкость при этом охлаждает торцевые уплотнения 3 и через щелевые уплотнения 1 проходит в полость всасывания насоса. Вентиль 5, устанавливаемый на выходе из нагнетательной полости, позволяет регулировать объем циркулирующей жидкости. Недостатком является некоторое снижение объемного КПД насоса и засорение вентиля и трубопроводов, обнаруженное при промышленном испытании этой системы.

6.2 Система смазки и охлаждения подшипников

Основное насосно-силовое оборудование перекачивающих станций имеет принудительную систему смазки. С помощью шестеренчатого насоса заполняют маслом бак 2. Основной насос 3 подает масло через фильтры 4 и маслоохладитель 5 в маслопроводы, соединенные с узлами, требующими смазки (подшипниками), откуда масло возвращается в бак 2. Отработавшее масло, насосом 6 перекачивается в емкость 7. Аккумулирующий бак 8 предназначен для подачи масла при аварийных ситуациях, например при остановке насосов в случае отключении электроэнергии. Насосы серии Ш (РЗ) - горизонтальные, самовсасывающие, снабжены предохранительно-перепускным клапаном, поставляются комплектно с электродвигателями на чугунной плите или сварной раме.

Рисунок 16 Принципиальная схема системы смазки насосно-силовых агрегатов НПС: 1 - насос, 2 - бак, 3 - основной насос,4 - фильтры,5-маслоохладитель,6 - насос,7 - емкость, 8 - аккумулирующий бак

6.3 Система откачки утечек от торцевых уплотнений

При перекачке нефти и нефтепродуктов по магистральным трубопроводам могут иметь место утечки через концевые уплотнения вала насоса. Утечки от насоса самотеком поступают в специальный резервуар. Величина этих утечек незначительна, а при использовании уплотнений торцевого типа она сведена практически к нулю.

Рисунок 17 Схема сбора утечек. 1 - насос, 2 - линия разгрузки, 3 - всасывающая линия, 4 - насос, 5 - резервуар

Большой объем утечек (до 40 м³/ч с одного насосного агрегата) происходит через линии разгрузки концевых уплотнений. Утечки из линии разгрузки 2 насоса 1 (рис.18) поступают на прием подпорных насосов или в резервуары утечек 5. Периодически из резервуара утечек нефть или нефтепродукт закачивают насосами 4 во всасывающую линию 3 магистрального трубопровода.

Для откачки утечек нефти и нефтепродуктов используют центробежные насосы 4НК-5х1 и 6НК-9х1, многоступенчатые центробежные насосы ЦНСН-60-330 и другие высоконапорные насосы.

6.4 Средства контроля и защиты насосного агрегата

Надежную работу нефтепродуктопроводов обеспечивает защита насосных станций, включающая приборы контроля, защиты и сигнализации, установленные на отдельных агрегатах и вспомогательном оборудовании. Защита предохраняет насос от вибрации, подшипники агрегата от перегрева и работы насоса в кавитационном режиме, а также от чрезмерной утечки жидкости через уплотнения.

Работа оборудования на высоких скоростях требует бесперебойной подачи смазки и эффективной системы теплового контроля (рисунок 17) узлов с трущимися деталями (подшипников и уплотнений вала насоса, подшипников электродвигателя), а также корпусов насоса и электродвигателя, входящего и выходящего из электродвигателя воздуха.

Для повышения надежности работы насосного агрегата он оснащается средствами контроля, защиты и сигнализации, с помощью которых производятся следующие операции:

- контроль давления на всасывании и нагнетании насосов;

- контроль электрических параметров работы электродвигателя;

- тепловой контроль корпуса насоса;

- тепловой контроль корпуса электродвигателя;

- контроль подачи масла электроконтактным манометром;

- тепловой контроль узлов с трущимися деталями (подшипники и уплотнения вала насоса, подшипники электродвигателя);

- тепловой контроль входящего и выходящего из электродвигателя воздуха;

- контроль наличия избыточного давления воздуха в корпусе электродвигателя;

- контроль герметичности торцевого уплотнения;

- контроль давления в линии разгрузки;

- контроль вибраций с помощью вибросигнализатора;

- контроль числа часов работы агрегата.

Система защиты выключает насосный агрегат в случае аварийной ситуации.

В насосном агрегате предусмотрены следующие виды защиты:

- защита от снижения давления на входе в насос во избежание возникновения кавитационных явлений;

- защита от чрезмерного повышения давления на входе насоса;

- защита от падения давления масла в системе;

- тепловая защита корпуса насоса, предотвращающая деятельную работу насоса на закрытую задвижку;

- защита герметичности торцевого уплотнения, срабатывающая в случае резкого увеличения утечек;

- при отсутствии избыточного давления в корпусе электродвигателя насосный агрегат не включается в работу и отключается во время работы;

- защита от чрезмерных вибраций срабатывает при достижении критических величин (амплитуды, вибрации).

Заключение

В данном курсовом проекте осуществлено проектирование насосной установки промежуточной нефтеперекачивающей станции. В ходе проектирования был рассчитан необходимый напор для преодоления гидравлических сопротивлений по длине трубопровода, разности геодезических отметок и для создания конечного напора. Для поддержания заданного напора и обеспечения производительности трубопровода подобраны четыре насоса НМ 1000-210 (соединенных последовательно), характеристики которого приведены к рабочей точке трубопровода методом регулировки частоты. Спроектирован узел фильтров-грязеуловителей, в качестве которых были взяты три фильтра ФГш-1000-6,3-Ухл. Также была подобрана запорно-регулирующая арматура, в частности, входной и выходной кран нефтеперекачивающей станции Dу 1000 мм, шесть шаровых кранов для узла фильтров-грязеуловителей Dу 1000 мм, входные и выходные краны в коллекторы насосов (всего 12 штук) Dу 600 мм и обратные клапаны (4 штуки) Dу 1000 мм. На данную станцию установлена система гашения ударной волны Аркрон 1000.

В результате выполнения курсового проекта было установлено, что спроектированная система насосной станции полностью способна обеспечивать заданную производительность и напор на выходе НПС, то есть данный проект соответствует требованиям задания.

Список использованной литературы

1. Вайншток С.М. Трубопроводный транспорт нефти, в 2 т. / С.М. Вайншток, Г.Г. Васильев, Г.Е. Коробков, А.А. Коршак, М.В. Лурье, В.М. Писаревский, А.Д. Прохоров, А.Е. Сощенко, А.М. Шаммазов М.: Недра, 2002. Т.1. 407 с.

2. Гумеров А.Г. Эксплуатация оборудования нефтеперекачивающих станций/ А.Г. Гумеров, Р.С. Гумеров, А.М. Акбердин М.: Недра, 2001. 475 с.

3. Коршак А.А. Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов/ А.А. Коршак, А.М. Нечваль СПб: Недра, 2008. 488 с.

4. Мустафин Ф.М. Трубопроводная арматура/ Ф.М. Мустафин, А.Г. Гумеров, Н.И. Коновалов и др. Уфа: УГНТУ, 2003. 208 с.

5. Шаммазов А.М. Проектирование и эксплуатация насосных и компрессорных станций/ А.М. Шаммазов, В.Н. Александров, А.И. Гольянов, Г.Е. Коробков, Б.Н. Мастобаев М.: Недра, 2003. 404 с.

6. Тяжпромарматура. Шаровые краны: Каталог М.: "Нефтегазовые системы", 2008. 53 с.

7. Центробежные нефтяные магистральные и подпорные насосы: Каталог М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1973. 20 с.

8. ГОСТ 22445-88 Затворы обратные. Основные параметры М.: МХиНМ, 1988. 6 с.

9. ГОСТ 9702-87 Название документа: Краны конусные и шаровые. Основные параметры М.: МХиНМ, 1987. 11 с.

10. ГОСТ 12124-87 Насосы центробежные нефтяные для магистральных трубопроводов. Типы и основные параметры М.: МХиНМ, 2002. 5 с.

11. <http://www.snm.ru/product/filtr/filtr_graz.html>.

Размещено на Allbest.ru