Насосы для трубопроводного транспорта нефтепродуктов

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Насосы для трубопроводного транспорта нефтепродуктов на дальние расстояния нормально работают при давлениях 6 МПа, при производительности насосов, в зависимости от диаметра трубопровода, 100 - 500 м3/ч. Отдельные установки имеются для производительности Q = 2000 м3/ч.

Для межпромысловых трубопроводов, предназначенных для перекачки сырых нефтей, применяются насосы небольшой производительности. Наиболее часто применяемой установкой для магистральных трубопроводов (нефтепроводов) является агрегат, состоящий из двух насосов, работающих последовательно, и дополнительного третьего насоса, служащего резервным к первым двум основным.

Приводом для насосов служит в основном электродвигатель во взрывоопасном исполнении, работающий при n = 2950 об/мин., через муфту с сальником, находящимся в стене, которая отделяет помещение насосной от помещения, в котором находятся электродвигатели.

Насосы для магистральных нефтепроводов обыкновенно имеют от 4 до 6 ступеней.

Рабочие колеса для производительности до 200 м3/ч выполняются с односторонним всасыванием, а при Q ? 200м3/ч - с двусторонним всасыванием, хотя в последнем случае не исключается возможность применения колеса и с односторонним подводом жидкости, так как насосы работают с подпором.

Наиболее широко для перекачки нефтепродуктов используют центробежные горизонтальные насосы, в однокорпусном секционном исполнении, с рабочими колесами одностороннего входа. Рабочие колеса выполняются с лопатками двоякой кривизны, так как насосы имеют коэффициент быстроходности nб = 90 - 120.

Уменьшение утечек осуществляется уплотнительными кольцами лабиринтного типа.

Одним из слабых мест установки двух насосов, работающих последовательно, является уплотнение сальников второго насоса. Особенно большое значение имеет герметичность сальников при перекачке светлых нефтепродуктов вследствие недопустимости потерь дорогостоящего продукта, с одной стороны, и пожарной опасности - с другой.

Кроме того, пары нефтепродукта, проникающие в насосное помещение вследствие не плотности сальников, вредны для обслуживающего персонала. Поэтому сальники изготавливают глубокими, с рубашками для охлаждения их водой или в случае отсутствия воды - сырой нефтью.

1. Устройство и работа насоса

Нефтяные насосы изготавливаются в различных конструктивных исполнениях: горизонтальные, одно- или двухкорпусные, секционного или спирального типа, одноступенчатые с рабочим колесом двухстороннего входа или многоступенчатые с односторонним расположением рабочих колес.

Бескавитационная работа насосов обеспечивается применением рабочего колеса с расширенным входом или применением предвключенного колеса или насоса. Опорами ротора служат, как правило, подшипники скольжения с принудительной или кольцевой смазкой. Для разгрузки осевого усилия ротора служат разгрузочный поршень, гидравлическая пята или осевой сегментный подшипник. Концевые уплотнения бывают щелевого или сальникового типа с гидрозатвором или торцевого типа. Приводом насосов служат турбины или асинхронные двигатели.

Рисунок 1

Рабочий процесс преобразования механической энергии привода в энергию жидкости в насосе, начинается при включении приводного двигателя. При этом жидкость находящаяся в рабочем колесе первой ступени, под действием центробежных сил движется на периферию колеса и через направляющие и обратные каналы отвода поступает в следующее колесо. В последующих рабочих колесах рабочий процесс повторяется. При прохождении через рабочие колеса жидкость получает от каждого из них приращение удельной энергии (напора). После прохождения последнего колеса жидкость обладает напором, равным сумме напоров всех ступеней. Эта удельная энергия обеспечивает движение жидкости до потребителя.

Рисунок 2

Устройство и работа насоса

Нефтяные насосы изготавливаются в различных конструктивных исполнениях: горизонтальные, одно- или двухкорпусные, секционного или спирального типа, одноступенчатые с рабочим колесом двухстороннего входа или многоступенчатые с односторонним расположением рабочих колес.

Бескавитационная работа насосов обеспечивается применением рабочего колеса с расширенным входом или применением предвключенного колеса или насоса. Опорами ротора служат, как правило, подшипники скольжения с принудительной или кольцевой смазкой. Для разгрузки осевого усилия ротора служат разгрузочный поршень, гидравлическая пята или осевой сегментный подшипник. Концевые уплотнения бывают щелевого или сальникового типа с гидрозатвором или торцевого типа. Приводом насосов служат турбины или асинхронные двигатели.

Насосы должны отвечать следующим требованиям: 1) предусматривать во всем диапазоне рабочих режимов свободное температурное расширение деталей без нарушения взаимной центровки ротора и статора насоса с приводным двигателем; 2) для устойчивой работы в системе, в том числе при параллельном включении в систему, насосы должны иметь стабильную, непрерывно падающую форму напорной характеристики в интервале подач от 30% до номинальной с крутизной в рабочем диапазоне подач не более 30%; 3) обеспечивать динамическую устойчивость во всем диапазоне работы насоса; 4) вибрация на корпусах подшипников не должна превышать 0,05 мм; 5) обеспечивать удобство монтажа, ремонта и обслуживания; 6) насосы должны снабжаться обратными клапанами с линией рециркуляции, чтобы не возникало обратного вращения ротора насоса и перегрева воды до температур, близких к парообразованию.

Насос центробежный, горизонтальный, секционный, трехступенчатый, с односторонним расположением рабочих колес. Для обеспечения надежной бескавитационной работы первая ступень насоса изготовлена с предвключенным колесом.

Осевое усилие ротора воспринимается гидравлической пятой, состоящей из разгрузочного диска 13 (рисунок 1) и втулки пяты 11. Корпус насоса включает в себя набор секций 9, в которые вставлены направляющие аппараты 8, входную 4 и напорную 10 крышки, которые стягиваются шпильками 12.

Ротор насоса состоит из вала 1, рабочих колес 6, предвключенного колеса 5, разгрузочного диска, рубашек 2 и крепежных деталей. Для обеспечения безопасности эксплуатации насос снаружи закрыт декоративным кожухом 7. Входной и напорный патрубки направлены вертикально вверх. Концевые уплотнения 3 насоса щелевого типа с подводом холодного запирающего конденсата. Опорами служат подшипники скольжения 14 с принудительной смазкой. Насос устанавливают на плите 15. Привод насоса осуществляется от электродвигателя через зубчатую муфту с принудительной масляной смазкой.

2. Расчет основных размеров рабочего колеса

Исходные данные для расчета основных размеров колеса обуславливаются как параметрами Q, H и n, так и принятой гидравлической схемой насоса

Подача насоса

м3/с.,

где k - число потоков в насосе.

Напор колеса

м,

где i - число ступеней в насосе, равное 5.

По вычисленным значениям Q1, H1 и скорости вращения колеса n1 = 2950 об/мин, принимаем тип насоса - многоступенчатый с колесами одностороннего входа.

Коэффициент быстроходности колеса

об/мин.

Расчетная подача Q м больше подачи Q1 на величину объемных потерь:

м3/с

Объемный к.п.д.

Теоретический напор колеса

м

Гидравлический к.п.д. зависит от совершенства формы проточной части, качества поверхностей и размеров насоса.

Для насосов с высококачественной чистотой обработки поверхностей проточной части гидравлический к.п.д. на расчетном режиме работы насоса вычисляют по формуле

Здесь приведенный диаметр (м) входа в колесо

Механический к.п.д.

Полный к.п.д. насоса

Потребляемая мощность насоса

кВт

Расчетная мощность

кВт

Крутящий момент на валу насоса

Диаметр вала dв рассчитывают на прочность от кручения и изгиба, на жесткость с учетом действия поперечных сил и на вибрацию. Для жесткого вала критическая частота вращения должна быть на 20 - 25 % выше рабочей.

Диаметр распорной втулки колеса многоступенчатого насоса dвт зависит от диаметра вала dв и в первом приближении

Основные рекомендации по выбору диаметра D0 входного отверстия колеса направлены на обеспечение величины скорости поступления потока в колесо V0, ее значение влияет на входные элементы лопатки и на величину меридианной составляющей скорости во всем канале рабочего колеса.

Радиус расположения средней линии входной кромки лопасти

Размер входа в колесо определяют по величине скорости входа

Ширину канала в меридианном сечении b1 находят из уравнения сплошности потока по значению скорости Vm1 до стеснения лопастями, которая для колес с обычными кавитационными свойствами выбирается равной скорости V0, т.е. V мm1=V0:

Расположение входных кромок лопастей принимают по аналогии выполненными образцами колес параллельно оси или под углом 15 - 30о к оси насоса.

Приняв коэффициент стеснения на выходе k1 = 1,1 - 1,15 , определяют скорость на входе на лопатку

Окружная скорость на радиусе R1

Угол безударного входа потока на лопатку по формуле

При проектировании насосов рассматриваемого типа допускают угол атаки

Число лопастей рабочего колеса является одним из основных параметров, оказывающих влияние на экономичность, напорность и форму напорной характеристики. Величину этого параметра выбирают из тех условий, чтобы каналы колеса были достаточно длины при наименьшем стеснении потока и наименьших потерях в межлопастном канале. Минимальное число лопастей обеспечивает минимальную площадь трения и, соответственно, давление на лопасть и большую разность скоростей на обеих сторонах лопатки ведет к увеличению потерь на вихреобразование.

Большинство выпускаемых в настоящее время центробежных насосов имеют колеса с 5 - 8 лопастями.

Ширина канала лопасти на входе

Меридианная скорость на выходе из колеса без учета стеснения

а с учетом стеснения

где k2 - коэффициент стеснения в первом приближении, принимается в пределах 1,05 - 1,1.

Энергетические качества насоса в значительной степени зависят от величины входного угла в2 лопастей рабочих колес. Если на экономичность и величину напора насоса увеличение этого угла в некоторых пределах может оказать положительное влияние, то на форму напорной характеристики - отрицательное. Кроме того, с увеличением в2 уменьшается коэффициент рабочего колеса, а значит, возрастает скоростная составляющая в созданной им энергии. Целесообразнее большую часть напора в колесе получать в виде давления, так как в колесе процесс преобразования энергии более экономичен. Все перечисленное указывает на сложность учета всех факторов при выборе в2.

Рекомендуется в диапазоне коэффициента быстроходности ns=80 - 120, при числе лопастей z=7 угол в2 выбирать в пределах 24 - 25о, а при z=8, соответственно 27 - 28о.

Расчет по определению наружного диаметра колеса D2 ведется методом последовательных приближений. Первое приближение D2 может быть получено следующим образом:

Теоретический напор

Согласно эмпирической зависимости, коэффициент окружной скорости

Окружная скорость колеса

Наружный радиус колеса в первом приближении получим по формуле

Второе приближение D2 определяют в следующей последовательности.

Теоретический напор при бесконечном числе лопастей

Поправку на конечное число лопастей м находят по формуле

Из основного уравнения и плана скоростей следует, что

Окружную скорость на выходе из колеса во втором приближении

Второе приближение наружного радиуса

Диаметр D2=196мм.

3. Патентно информационный обзор

(а.с. 740397) Центробежный насос типа ЦНС38-154 - горизонтальный, секционный с количеством секций 7 . В качестве водоподающего насоса применен многоступенчатый центробежный секционный насос. Насос состоит из корпуса и ротора.

К корпусу насоса относятся всасывающая 19 и нагнетательная 10 крышки, корпуса 11 направляющих аппаратов 12 и кронштейны 1и 21. Корпуса направляющих аппаратов и крышки стягиваются стяжными шпильками 16.

Стыки корпусов направляющих аппаратов уплотняются резиновым шнуром 17 диаметром 6 мм средней твердости. Исполнение шнуров зависит от назначения насоса.

Ротор насоса состоит из вала 3, на котором установлены рабочие колеса 15, дистанционная втулка 9 и диск гидравлической пяты 6. Все эти детали стягиваются на валу гайкой вала 4.

Места выхода вала из корпуса уплотняются сальником 5, пропитанным антифрикционным составом. Сечение сальника - квадрам со стороной 10 мм. Кольца набивки на валу устанавливаются с относительным смещением разрезов на 120° и поджимаются втулками сальника 20 с помощью гаек на шпильках.

Опорами ротора служат два радиальных сферических подшипника 24, которые установлены в кронштейнах 1и 21 по скользящей посадке, позволяющей перемещаться ротору в осевом направлении на величину "хода" ротора.

Места выхода вала из корпусов подшипников уплотняются манжетами. Подшипниковые камеры закрыты крышками и закреплены болтами с гайками.

Для предупреждения попадания воды в подшипниковые камеры установлены кольца 2 и 22. Корпус 11 направляющего аппарата 12, рабочее колесо 15, уплотняющие колеса 13 и 14 в своей совокупности образуют секцию насоса.

Работа насосов основана на взаимодействии лопаток вращающегося рабочего колеса и перекачиваемой жидкости. Вращаясь, рабочее колесоа сообщает круговое движение жидкости, находящейся между лопатками. Вследствие возникшей центробежной силы жидкость от центра колеса перемещается к внешнему выходу, а освобождающееся пространство вновь заполняется жидкостью, поступающей из всасывающей трубы под действием атмосферного или избыточного давления.

Выйдя из рабочего колеса, жидкость поступает в каналы направляющего аппарата и затем во второе рабочее колесо с давлением, созданным в первой секции; оттуда жидкость поступает в третье рабочее колесо с увеличенным давлением, созданным второй секцией, и т.д. Выйдя из последнего рабочего колеса, жидкость через направляющий аппарат проходит в крышку нагнетения, оттуда поступает в нагнетательный трубопровод.

Корпус насоса состоит из отдельных секций, поэтому можно, не изменяя подачи, менять напор установкой нужного числа рабочих колес и направляющих аппаратов с корпусами. При этом меняется только длина вала, стяжных шпилек и трубки 23 системы обводнения.

Во время работы насоса вследствие давления жидкости на неравные по площади боковые поверхности рабочих колес возникает осевая нагрузка, которая стремится сместить ротор насоса в сторону всасывания.

Для уравновешивания указанной нагрузки в насосе применяется гидравлическая пята, состоящая из диска 6 гидравлической пяты, кольца 7 гидравлической пяты, втулки разгрузки 8 и дистанционной втулки 9.

Во время работы насоса жидкость проходит через кольцевой зазор, образованный втулками разгрузки 8 и дистанционной 9, и давит на диск гидравлической плиты 6 с силой, которая по величине равна сумме сил, действующих на рабочее колесо, но направленных в сторону нагнетения. Таким образом, ротор насоса оказывается уравновешенным.

Равенство сил устанавливается автоматически благодаря возможности осевого перемещения ротора насоса.

В насосах типа ЦНС часть жидкости, вышедшей из разгрузочной камеры Б, проходит между гайкой вала 4 и сальниковой набивкой 5, в результате чего достигаются жидкостная смазка трущихся поверхностей и их охлаждение. Другая (основная) часть жидкости по трубкам системы обводнения поступает в полость гидрозатвора В, образованную поверхностью вала 3 и расточной крышки всасывания 19, и отводится из нее наружу через сливную трубку 18. Давление в полости гидрозатвора несколько превышает атмосферное, что предупреждает всасывание воздуха в насос.

При работе насоса с давлением на входе до 0,3 МПа вытекающую из сливной трубки жидкость можно направить во всасывающий трубопровод

Горизонтальные центробежные консольные насосы типа К предназначены для перекачивания воды и других жидкостей, сходных с водой по вязкости и химической активности и имеющих следующие характеристики.

Предусмотрено изготовление двух конструкций центробежных консольных насосов:

К - с горизонтальным валом и отдельной стойкой;

КМ - моноблочные, с горизонтальным валом.

Одноступенчатые консольные, центробежные насосы типа К и КМ с односторонним подводом жидкости к рабочему колесу имеют вертикальный разъем в вертикальной плоскости между крышкой и корпусом и требуют отсоединения трубопроводов для проведения ремонтных работ. Консольный насос типа К состоит из следующих основных деталей: спирального корпуса 6, подводящего патрубка 2, рабочего колеса 4, вала 11,опорного кронштейна, сальникового уплотнения 8, упругой муфты.

Внутренняя полость чугунного корпуса 6, отлитого заодно с напорным патрубком, выполнена в виде спирали, переходящей в диффузор отвода. В верхней и нижней частях корпуса имеются отверстия, закрытые пробками для выпуска воздуха при заливке насоса перед пуском и слива перекачиваемой жидкости при осмотре и ремонте.

Подводящий патрубок отлит заодно с крышкой корпуса и обеспечивает осевой вход в рабочее колесо. Пробка 1 на фланце подводящего патрубка закрывает отверстие для заливки насоса перед пуском.

Опорный кронштейн представляет собой чугунную отливку сложной конфигурации, образующую элементы опоры ( лапы ) и камеру подшипников с масленой ванной в насосах 3К - 6, 4К - 6 и 4К - 8 или стойку подшипника в насосах 2К - 6.

Рабочее колесо - чугунное, посажено на вал на шпонке и закреплено гайкой 5 с левой резьбой. В коренном диске рабочего колеса имеются отверстия для уравновешивания осевой силы.

В корпусе и крышке по плотной посадке установлены чугунные уплотняющие кольца 3 для предупреждения износа корпусных деталей и уменьшения объемных потерь.

Два шарикоподшипника 16, установленные в подшипниковой камере кронштейна 7, служат опорами вала и воспринимают оставшуюся неуравновешенную часть осевой силы.

В насосе 4К - 6 - два подшипника № 309. Внутреннее кольцо подшипников зажаты между гайкой 20 и заплечикам вала через полумуфту 19, распорную втулку 18 и распорную трубку 15, а возможное перемещение ротора вместе с подшипниками ограничено ( с зазором 0,1 - 0,47 ) упорными крышками 13.

Для смазки подшипников применяется жидкая смазка: масло И 30А (ГОСТ 20799 - 75) или турбинное 30 ( ГОСТ 32 - 74 ). Уровень смазки контролируется масломером 14. Масляная ванна подшипников герметизирована уплотняющими кольцами и отражателями, установленными в крышка 17 кронштейнов. Кроме того, по торцевым плоскостям крышек и камер подшипников имеются прокладки 12.

На выходе вала из спирального корпуса установлено сальниковое уплотнение 8 с гидрозатвором. Последнее представляет собой пропитанную плетеную хлопчатобумажную набивку ХБП 1010173 ( ГОСТ 5152 - 66 ). Гидрозатвор осуществляется подачей воды из задней пазухи рабочего колеса через отверстие в спиральном корпусе к кольцу 9 сальника. Кольцо сальника имеет выточки и отверстия, через которые вода поступает к защитной втулке 10. При работе насоса в полости, образованной поверхностью защитной втулки и расточкой кольца сальника, образуется жидкостное кольцо, препятствующее подсасыванию воздуха на вход в рабочее колесо. Просачиваясь в зазор между сальниковой набивкой и защитной втулкой, вода охлаждает их. Поэтому чрезмерная затяжка сальника недопустима, так как может вызвать сгорание сальниковой набивки и преждевременный износ защитной втулки.

Привод насоса от электродвигателя осуществляется с помощью упругой муфты. Полумуфта на валу насоса посажена на шпонке и затянута гайкой. Пальцы муфты предохраняются от выпадения пружинным кольцом.

Центробежные консольные насосы обладают рядом достоинств: относительно малыми массой и габаритными размерами, облегчающими их транспортировку по горным выработкам, свободным доступом к рабочему колесу ( отсутствует сальниковое уплотнение на входе ), что повышает ремонтопригодность насоса, простой конструкцией и относительно низкой стоимостью.

В подпорном цехе размещают основные центробежные насосы 20НДсН, привод которых осуществляется от электродвигателей 1 серии АТД2-600В. Для заполнения подпорных насосов служит вакуум-насос 5 типа ВВН-12 с электродвигателем КОМ61-6 мощностью 22 КВт (вакуум-насос установлен с отметкой ±0,00 на специальной площадке. Для опорожнения всасывающих трубопроводов при их осмотре и ремонте или при смене нефти предназначен зачистной насос 10 типа 4НДа. Электрофицированные задвижки 2 и 3 (всасывающие и напорные) обслуживаются с площадок 4, расположенных на высоте 2,5м от уровня пола.

Электродвигатели АТД2 перед пуском охлаждаются и продуваются вентиляторами СВМ-5, установленными в помещении 8 и приводными электродвигателями. В помещении 6 размещен вытяжной вентилятор, а приточные вентиляторы, подающие чистый воздух в насосную, установлены в помещении 9. Щиты управления электроприводом насосов и вентиляторов расположены в помещении 7.

Цехи основных и подопытных насосов оборудуют матовыми кранами и кран-балками грузоподъемностью 10 т, необходимыми для выполнения монтажных работ текущего и капитального ремонта.

4. Эксплуатация центробежных насосов

Пуск насосных установок и насосов осуществляют различными способами в зависимости от типа эксплуатируемого насоса и приводной машины, так как при нулевой подаче мощность, как правило, достигает максимума или минимума. Поэтому указания, приведенные в инструкции завода-изготовителя, следует строго соблюдать, так как пусковой момент, как в насосах, так и в приводных двигателях различен.

Перед эксплуатацией насоса необходимо проверить направление вращения приводного двигателя при разъединенной муфте. Направление вращения насоса показано нанесенной на насос стрелкой. Как правило, направление вращения насоса -- правое, если смотреть со стороны привода.

Насосы с погружным или герметичным электродвигателем включают в оба направления и подсоединением его при закрытой задвижке на напорном трубопроводе, при этом более высокое давление по показаниям определяет правильное направление вращения.

Подшипники, корпуса подшипников и масляные камеры в насосах с подшипниками, имеющими масляную смазку, перед заполнением должны быть тщательно промыты бензином или бензолом, причем для лопастных насосов целесообразно медленно провернуть вал вручную. После чистки и полного удаления промывочных средств насос наполняют маслом, выдерживая минимальный и максимальный уровень.

В насосах, имеющих подшипники с принудительной смазкой или смазкой от централизованной масляной системы, перед эксплуатацией следует подключить систему смазки и проверить ее безупречную работу.

В насосах, которые установлены на открытой площадке. При низких температурах следует подогревать смазочное масло до 25° С. Насосы для перекачивания горячих жидкостей перед эксплуатацией прогревают и обеспечивают беспрепятственное протекание жидкости для прогрева.

В насосах с охлаждаемыми или запираемыми уплотняющей жидкостью сальниками перед эксплуатацией следует открыть линии подвода и отвода, проверить проток охлаждающей или уплотняющей жидкости и проконтролировать проток ее.

В насосах с механическими уплотнениями (торцовые уплотнения) полностью открывают трубопроводы разгрузки сальников, при этом необходимо избегать работы уплотнения всухую.

В несамовсасывающих лопастных насосах перед первым пуском, насос и всасывающий трубопровод (с приемным клапаном) следует заполнять жидкостью с отводом воздуха до тех пор, пока из расположенного в наивысшей точке насоса воздушного вентиля или указателя уровня не начнет поступать жидкость без воздуха.

В самовсасывающих центробежных насосах перед первым пуском необходимо заполнить водой устройство для самовсасывания.

После закрытия воздушного вентиля или клапана в вакуумной трубе насос готов к пуску.

В насосных установках с напором более 10--15 м и длинными трубопроводами непосредственно за напорным патрубком рекомендуют предусмотреть обратный клапан с тем, чтобы защитить насос от обратного вращения при внезапном отключении привода.

Если закончены подготовительные работы к пуску, вспомогательные и дополнительные агрегаты работают нормально, насос и всасывающий трубопровод заполнены, то в этом случае можно пускать приводной двигатель.

Для предотвращения сухого трения не рекомендуют включать, в работу лопастные насосы без жидкости. Центробежные насосы, работающие с подпором на входе, могут быть включены в работу лишь при достижении необходимого давления во всасывающем патрубке насоса. После достижения приводным двигателем номинальной частоты вращения, по показаниям манометра и амперметра для радиальных и диагональных насосов плавно открывают задвижку на напорном трубопроводе до тех пор, пока манометр на напорном патрубке не покажет требуемое значение давления. При дальнейшем открытии задвижки может произойти перегрузка приводного двигателя или же превышение допустимого тока в сети.

Центробежные насосы с низким удельным числом оборотов включают в работу обычно при закрытой напорной задвижке. Лопастные насосы с очень большим удельным числом оборотов, особенно осевые насосы, следует включать в работу с открытой напорной задвижкой, потому что мощность, потребляемая приводным двигателем при нулевой подаче, может быть во много раз выше потребляемой мощности насоса в номинальном режиме.

При пуске самовсасывающих центробежных насосов задвижки на напорном трубопроводе должны быть полностью открыты для удаления всасываемого воздуха. Центробежные насосы при закрытой или чуть приоткрытой напорной задвижке могут нормально работать непродолжительное время, а затем наступает недопустимо высокий нагрев перекачиваемой жидкости.

Ни в коем случае нельзя регулировать работу насоса дросселированием на всасывающей или подводящей трубе.

Автоматические или полуавтоматически работающие насосные установки или насосы-эксплуатационники включают в работу по разработанной схеме. Для таких установок во время пуска необходимо осуществлять лишь контрольные операции.

Поршневые и роторные насосы работают по принципу вытеснения и относятся к самовсасывающим насосам. Однако следует иметь в виду, что и эти насосы перед первым пуском должны быть освобождены от воздуха и заполнены жидкостью. Работа всухую приводит к интенсивному износу сальников и поршневых колеи, а в роторных насосах -- к нагреву гильзы корпуса, нагнетательных винтов или вращающихся поршней и подгоранию резинового корпуса в одновинтовых насосах.

Объемные насосы нельзя пускать при закрытой задвижке на напорном трубопроводе, так как в этом случае возможно недопустимое увеличение давления, которое может вызвать повреждение. Пуск объемных насосов при закрытой задвижке на напорном трубопроводе возможен лишь при низком давлении нагнетания и малой подаче при наличии в напорном трубопроводе предохранительного клапана.

От такого режима пуска следует отказаться при высоком давлении нагнетания и большой подаче вследствие необходимых при этом больших размеров предохранительных клапанов и возможного появления сверхдавления.

Во время эксплуатации насосных установок и насосов обеспечивают постоянный уход и контроль за ними.

Качественный уход за насосами обусловливает надежность эксплуатации. Поэтому необходимо точно соблюдать инструкций по техническому обслуживанию заводов-изготовителей, а в первые 3000 ч работы насосов прежде всего необходим чистый контроль и уход за оборудованием.

Предварительно данные указания могут быть дополненм эксплуатационниками в соответствии с определенными условиями эксплуатации и режимами работы.

После включения установки или насоса следует, проверит давление насоса и высоту всасывания. Рабочие параметры насоса можно определить по характеристике насоса или по фирменной табличке.

При последовательном включении насосов (предвключенный и главный насос) или при работе насоса с подпором следует осуществлять непрерывный контроль давления на входе. Необходимо постоянно контролировать температуру перекачиваемой жидкости в насосе и во всасывающем трубопроводе. Если подача центробежного насоса в процессе открытия задвижки не изменяется, то возникают колебания показаний мановакуумметра и манометра, шум в насосе и во всасывающем трубопроводе, это значит, что в насосе или во всасывающем трубопроводе остался воздух. В этом случае из насоса следует еще раз удалить воздух и снова заполнить его жидкостью.

Необходимо наблюдать за силой тока, чтобы не превысить приведенной на фирменной табличке величины. Для этого следует проверять защиту электродвигателя.

Особенно важен постоянный контроль за смазкой и качеством масла. Надо еженедельно проверять уровень масла в картере и в подшипниках. Для контроля масла в циркуляционной системе смазки по государственному стандарту необходимо взять пробу масла на сливе. Качество масла считают хорошим, если будут выдержаны следующие

Вязкость (при 50° С).................... 4--5° Е

Температура воспламенения ...... 150° С

Кислотное число........................... 0,3

Содержание воды......................... 0,1%

Содержание золы......................... 0,05%

Коэффициент омыления............. 6,0

Эмульгирование .......................... не эмульгированная

Нормальная температура подшипников 45--60°С, максимальная температура подшипников 80° С. Если достигнута или превышена максимальная температура подшипников, то насос необходимо выключить, подшипник разобрать и проверить его состояние. Температуру подшипников контролируют постоянно.

В насосных установках и в насосах с принудительной смазкой или централизованной масляной системой осуществляют постоянный надзор за давлением масла, а также за свободным подводом и сливом масла.

Резкое повышение давления масла недопустимо, так как это свидетельствует о загрязнении сеток фильтров. Сетки фильтров следует промывать согласно инструкции завода-изготовителя масляных охладителей с фильтром.

При охлаждаемых подшипниках необходимо обращать внимание на свободный сток охлаждающей жидкости, причем допустимая разность температур (на входе и выходе) не должна превышать 10°С.

Для проверки надежной работы сальникового уплотнения достаточно внешнего осмотра. Сальник во время работы должен свободно вращаться при наличии капельной протечки. Работа сальников всухую приводит к интенсивному износу и разрушению вала или защитных втулок.

В насосах с охлаждающимися сальниками проверяют свободный отвод охлаждающей жидкости. В сальниках с подводом запирающей или промывочной жидкости необходимо проверять ее проток.

Механические уплотнения вала (торцовые уплотнения) практически не требуют обслуживания и ухода в процессе эксплуатации. Достаточно проводить внешний осмотр. Временами следует проверять свободный проток жидкости разгрузки уплотнений. Однако во время эксплуатации торцовых уплотнений необходимо соблюдать некоторые требования инструкции завода-изготовителя по сборке. насос колесо центробежный

В насосах с гидравлическим разгрузочным устройством для осевой силы через определенные промежутки времени проверяют давление жидкости. Повышение давления разгрузки указывает на повышенный износ внутренних деталей и увеличение расхода разгрузки. При сильном износе разгрузочного диска ротор уже больше не вращается по центру корпуса насоса или направляющего аппарата, что видно по рискам на валу насоса.

Несмотря на динамическую балансировку ротора, необходимо регулярно проверять вибрацию подшипников. Остаточный дисбаланс после балансировки устанавливает изготовитель насека в определенных пределах. Остаточный дисбаланс ротора обусловливает вибрацию корпуса подшипника, равную 15 мкм. При нарушении спокойной работы насоса измеряют колебания подшипников. Если измеренная амплитуда колебаний превышает 50 мкм, то насос необходимо остановить. Нужно разобрать насос и проверить биение вала и ротора. Колебания вала и незначительный зазор в цилиндрической щели разгрузочного устройства могут привести к износу разгрузочного диска.

В обогреваемых насосах для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью регулярно контролируют подвод и отвод жидкости для прогрева.

Перед остановкой приводного двигателя лопастного насоса необходимо закрыть задвижку на напорном трубопроводе. Лишь после этого следует остановить приводной двигатель и обратить при этом внимание на свободный выбег по инерции вала насоса.

В объемных насосах задвижки на всасывающем и напорном трубопроводах оставляются открытыми. В насосах с большой высотой всасывания целесообразно закрывать задвижку па всасывающей линии после остановки насоса для того, чтобы воспрепятствовать холостому ходу насоса при неплотно закрывающемся приемном клапане.

После остановки насоса отключают вспомогательные устройства для смазки, охлаждающей, запирающей и промывочной жидкости, а также средства прогрева. К насосам, работающим под вакуумом (конденсатные насосы), нужно обеспечить во время стоянки подвод запирающей жидкости с тем, чтобы предотвратить просачивание воздуха через сальники.

Перекачиваемые жидкости, которые застывают или оседают в состоянии покоя, нужно слить из насоса и трубопроводов. После этого тщательно промыть насос и трубопроводы и по возможности удалить осадок. Автоматические или полуавтоматизированные насосные установки и насосы останавливают по разработанной схеме.

В насосных установках и насосах, которые по условиям эксплуатации постоянно должны быть готовы к пуску, перед остановкой необходимо открыть вентили на вакуумной линии и время от времени проверять в ней наличие вакуума.

Заключение

В результате выполнения курсового проекта определено, что насос НПВ 1250-60 обеспечивает заданные параметры: подачу Q = 1250 м3/ч и напор H = 70 м, работая при скорости вращения ротора n = 2950 об/мин и имея наружный размер рабочего колеса двустороннего входа D2=196 мм.

Модернизация проектируемого насоса заключается в установке на переднем уплотнении сменной втулки зафиксированной против проворота.

Размещено на Allbest.ru

...