Принципы действия насосов.

ОБСЛУЖИВАНИЕ НАСОСОВ

Применение и эксплуатация насосов.

Основные характеристики насосов.

Мощность– отношение работы, затраченной насосом на перемещение жидкой среды к промежутку времени, в течение которого она совершена.

КПД -отношение полезно используемой энергии жидкой среды к суммарному количеству энергии, переданной этой среде.

Подача – характеризуется объемом жидкости, подаваемой насосом в напорный трубопровод в единицу времени, и измеряется обычно в м³/час, л/час, м³/сут.

Напор– представляет собой приращение удельной энергии жидкости на участке от входа в насос до выхода. Выраженный в метрах напор насоса определяет высоту подъема перекачиваемой жидкости и измеряется в метрах вод. ст., МПа.

Кавитационный запас – запас удельной энергии жидкой среды на входе в рабочее колесо, равный превышению напора жидкой среды над давлением парообразования жидкости.

Характеристика насоса – графическая зависимость основных технических показателей от давления (для объемных насосов) или от подачи (для динамических), при постоянных значениях частоты вращения, вязкости и плотности жидкой среды на входе в насос.

Рабочая часть характеристики – зона, в пределах которой рекомендуется эксплуатация насоса.

Принципы действия насосов.

Лопастные насосы– основным рабочим органом является лопастное колесо. Принцип действия всех лопастных насосов основан на том, что в результате движения жидкости, под действием центробежной силы, в центре колеса создается разрежение, а в периферийной его части – повышенное давление.

В центробежных насосах – поток жидкости направлен радиально.

В осевых насосах – поток жидкости, проходящий через рабочее колесо, направлен в осевом направлении.

В диагональных насосах – поток жидкости, проходящий через рабочее колесо, направлен по диагонали к рабочему колесу. КПД у крупных одноступенчатых насосов составляет 0,85 – 0,9; у высоконапорных многоступенчатых 0,4 – 0,46.

Вихревые насосы – особенность вихревых насосов заключается в том, что при движении внутри насоса жидкость многократно получает приращение энергии, за счет этого напор в 2-4 раза выше, чем у центробежных. Кроме того, вихревые насосы обладают всасывающей способностью. Недостатком является сравнительно низкий КПД: 0,25 –0,30 и быстрый износ деталей при работе с жидкостью, содержащей твердые частицы.

Поршневые насосы – состоят из рабочей камеры с всасывающим и напорными клапанами и цилиндра с поршнем, совершающим возвратно-поступательные движения.

Плунжерные насосы– вместо поршня имеют плунжер (полый цилиндр), движущийся в уплотняющем сальнике не касаясь внутренних стенок рабочей камеры. По гидравлическим параметрам поршневые и плунжерные насосы одинаковы, в эксплуатации поршневые насосы несколько сложнее, т.к. имеют больше изнашивающихся деталей.

Диафрагменные насосы – имеют вместо поршня гибкую диафрагму (мембрану), изгибающуюся под действием рычажного механизма.

Шестеренчатый насос – рабочим органом являются две шестеренки: ведущая и ведомая. При вращении шестерен жидкость поступает во впадины между зубьями и перемещается в напорную полость. Шестеренчатые насосы обладают реверсивностью, т.е. при изменении направления вращения шестерен они изменяют направление потока в трубопроводах.

Винтовые насосы – рабочими органами таких насосов являются однозаходный винт из нержавеющей или хромированной стали и двухзаходной обоймы из специальной резины. При вращении между винтом и обоймой образуются замкнутые полости, непрерывно перемещающиеся от всасывающей полости к нагнетательной.

По принципу действия насосы подразделены на динамические, в которых передача энергии жидкости происходит в рабочей камере, постоянно сообщающейся с входом и выходом насоса, и объемные, в которых перемещение жидкой среды происходит в результате изменения объема рабочей камеры, попеременно сообщающейся с входом и выходом насоса.

Динамические насосы:

а) лопастные:

· центробежные ЦНС, ЦН, НК, НГД, УЭЦН, УЭЦП.

· осевые ОВ, ОПВ.

б) насосы трения (вихревые) на ВКС, ВК, ЦВ.

Объемные насосы:

а) возвратно-поступательные:

- поршневые (одно- или многопоршневые) НД, ПТ, МГР.

- плунжерные (одно- или многопоршневые) НСН, НСВ

- диафрагменные (мембранные)

б) роторные (роторно-вращательные):

- зубчатые (шестеренчатые) НМШ, Ш

- винтовые (одно- и многовинтовые) ШВН

Насосы нефтяные

Нефтяные центробежные насосы широко используются в промысловых системах сбора, подготовки и транспортирования нефти. Технология переработки нефти и газа требует применения различных насосов, обеспечивающих соответствующие напоры и производительности при перекачке нефти, нефтепродуктов, сжиженных углеводородных газов, кислот, щелочей и других специальных жидкостей. Современные конструкции центробежных насосов разделяются на два основных типа: спиральные и секционные. На установках нефтегазоперерабатывающих заводов наибольшее распространение получили центробежные насосы нормального ряда.

Насосы нормального ряда имеют следующую маркировку. Первая цифра в маркировке означает диаметр всасывающего патрубка, уменьшенный в 25 раз и округленный; буква Н – нефтяной; Г – горячий; Д – первое колесо с двусторонним подводом жидкости; В – вертикальный; К – консольный; КЭ – консольный в одном блоке с электродвигателем; М – многоступенчатый. Первая цифра после букв означает коэффициент быстроходности, уменьшенный в 10 раз. Цифра в конце маркировки после знака умножения соответствует числу ступеней, а стоящая за ней буква К – насос предназначен для перекачки кислот и щелочей, С – для сжиженных газов.

Нефтяные центробежные насосы принято классифицировать также по следующим признакам:

1) в зависимости от температуры перекачиваемой среды: на холодные – для температур до 200 ^оС (насосы типа Н, НК, НД) и горячие – для температур от 220 до 400^оС (насосы типа НГ, НГК, НГД);

2) по назначению: для перекачки нефти и нефтепродуктов, сжиженных углеводородных газов, а также кислот и щелочей.

В зависимости от величины создаваемого давления различают центробежные насосы низконапорные (одноступенчатые), средненапорные (одно- и многоступенчатые), высоконапорные (многоступенчатые). По величине подачи можно выделить насосы малой (до 100 м³/ч), средней (100 – 1000 м³/ч) и большой (более 1000 м³/ч) производительности.

Большинство насосов нормального ряда комплектуются с приводом на общей фундаментальной плите. Валы насоса и привода соединяют муфтой.

Валы насосов уплотняют как обычными сальниками с мягкой набивкой, так и торцовыми уплотнениями (особенно при перекачке сжиженных газов). При этом сальники нефтяных насосов снабжают системой масленого уплотнения и системой водяного охлаждения, что повышает надежность работы насоса и его герметичность.