Кологривов М.М. Машини і обладнання газонафтопроводів та газонафтосховищ. Навчальний посібник - файл n1.doc

приобрести
Кологривов М.М. Машини і обладнання газонафтопроводів та газонафтосховищ. Навчальний посібник
скачать (5500.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc5501kb.15.09.2012 21:02скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ОДЕСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ ХОЛОДУ




Кологривов М.М.

Машини і обладнання газонафтопроводів та газонафтосховищ

Навчальний посібник

Одеса 2010

УДК 622.692

Кологривов М.М.

Машини і обладнання газонафтопроводів та газонафтосховищ : Навчальний посібник / М.М. Кологривов; Під ред. В.В. Притули. – Одеса: Видавницькій центр ОДАХ, 2009. – 115 с.

Рецензент: д.т.н., професор Дорошенко А.В.

Представлені машини, пристрої і обладнання газонафтопроводів і підземних газонафтосховищ. Приведені основні зведення по теорії розрахунку параметрів обладнання. Даються зведення об енергетичних установках і машинах, розглядається запірно-регулююча арматура. Використані матеріали науково-методичних розробок фахівців Уфімського державного нафтового технічного університету.

Навчальний посібник призначений для студентів спеціальностей «Газонафтопроводи та газонафтосховища». Він може бути використаний фахівцями, які працюють в нафтогазовому комплексі.

Розглянуто і рекомендовано до друку на засіданні кафедри «Тепломасообмін»

Протокол № 1 від 01.10.2009 року

Зав. кафедрою

професор, д.т.н. В.В. Притула

ОДАХ, 2009

ВСТУП

Усі машини і обладнання магістральних трубопроводів підрозділяються на основне та допоміжне. Транспортування значних витрат газу чи нафти здійснюється використанням спеціальних компресорів, насосів, запірно-регулюючої арматури, теплообмінників, фільтрів, резервуарних парків, підземних газосховищ та інше. Для приводу машин використовуються електродвигуни, газотурбінні двигуни або газомотокомпресори. Це є основне устаткування.

Насосні і компресорні станції забезпечуються електричними та тепловими джерелами енергії і допоміжними системами для нормального функціонування. До цих систем відносять: системи охолодження, системи змазування, системи контролю і регулювання, системи водопостачання і каналізації, системи пожежо-вибухобезпеки.

Надійность роботи кожного вузла трубопроводу, кожної системи, арматури чи ділянки трубопроводу забезпечує надійність роботи всього трубопроводу. Тому у процесі експлуатації мати бути здійснюватися своєчасне і якісне технічне обслуговування і поточний ремонт усіх агрегатів в системі трубоповодів перекачувальних станцій.

Дисципліна « Машини і обладнання газонафтопроводів і газонафтосховищ » є актуальною в підготовці професіоналів для нафтогазової галузі України.

Магістральні газопроводи України представляють собою єдину транспортну технологічну систему. Її довжина 37,2 тисяч кілометрів.В газотранспортної системі країни мається 73 газокомпресорної станції, 5 газовимірювальних станцій, 13 великих підземних газових сховищ. В населених пунктах маються газорозподільні мережі сумарній довжиною понад 171 тис.км. В склад мереж також входить приблизно 1380 газорозподільних станцій і понад 29500 газорозподільних пунктів.

Магістральні нафтопроводи України складаються з двох транспортних систем: Дочірні акціонерні товариства « Придніпровські магістральні нафтопроводи» (довжина магістральних нафтопроводів 2310 км ) і «Магістральні нафтопроводи «Дружба»» (довжина магістральних нафтопроводів 1540 км). Магістральний нафтопровід «Одеса – Броди» довжиною 667 км з'єднує ці дві транспортні системи. Загальна довжина магістральних нафтопроводів в Україні 4569 км. На трасах цих нафтопроводів споруджено 39 нафтоперегонних станцій. В Україні працює шість нафтопереробних заводів, експлуатуються шість терміналів по перевантаженню нафти і більш 300 нафтобаз.

МАШИНИ І УСТАТКУВАННЯ НАФТОПРОВОДІВ

Насоси – це машини для перекачування краплинних рідин. За принципом дії насоси класифікують на об'ємні, лопатеві й струминні. Усі перераховані типи насосів застосовуються на магістральних нафтопроводах. Основні й підпірні насоси для перекачування нафти й нафтопродуктів є, як правило, відцентрового типу або лопатеві, хоча застосовують і об'ємні. На нафтоперегінних станціях застосовують насоси з подачею до 12500 м3/год і тиском до 10 МПа. У системах змащення різного встаткування широке поширення одержали шестерні насоси. У системах паливопостачання застосовують як шестерні, так і плунжерні насоси високого тиску. Подача цих насосів суттєво менше, чим відцентрових.

На рис.1 наведена схема найпростішого відцентрового насоса.



Рис.1 Схема одноступінчастої відцентрової машини

1 – дифузор корпуса; 2 – напрямний апарат; 3 – усмоктувальний патрубок; 4 – гайка; 5 – робоче колесо; 6 – лопатка робочого колеса; 7 - нагнітальний патрубок; 8 – отвору для перетікання; 9 – шпонка; 10 – ущільнення; 11 – вал.

Пояснимо роботу відцентрової машини. Робоча порожнина насоса постійно з'єднана із вхідним і вихідним патрубками. Рідина входить у неї паралельно осі вала, а виходить під кутом 900 до цієї осі. Тобто, потік усередині машини повертає. Рідина через усмоктувальний патрубок 3 надходить в обертове робоче колесо 5 і викидається під дією відцентрової сили в збірний дифузор 1.

Між робочим колесом і дифузором у направляючому апараті 2 кінетична енергія потоку частково (малою долею) перетвориться в потенційну. Основне перетворення енергії відбується у дифузорі 1. Для запобігання витоків рідини між корпусом 1 і валом 11 установлюється спеціальне ущільнення 10. З метою зниження осьової сили, що виникає при роботі машини, у робочому колесі робиться кілька отворів 8 для перетікання невеликої частини рідини з області високого тиску в область низького тиску – область усмоктування. Безперервне обертання робочого колеса забезпечує безперервний плин рідини через робоче колесо й рівномірну її подачу споживачеві.

Робочі колеса часто виконують із двох дисків, між якими укріплені робочі лопатки. Форма лопаток виконується вигнутою убік у протилежному напрямку обертання робочого колеса. Такі робочі колеса називають колесами закритого типу. Якщо робоче колесо має тільки задній диск, то воно називається напівзакритим. Якщо в колесі робочі диски відсутні, а є тільки робочі лопатки, то таке колесо називають відкритим. Схеми конструкцій робочих коліс наведені на рис.2

.



А) Б) В)

Рис.2 Типи робочих коліс


А) – закритого типу; Б) – напівзакритого типу; В) – відкритого типу.

При обертанні робочого колеса лопатки впливають на рідину й повідомляють її кінетичну й потенційну енергії. У результаті на виході з робочого колеса рідина має тиск «Р». У корпусі є канал, розташований проти виходу рідини з робочого колеса, який служить для збору й відведення рідини. Канал має форму спіралі, що розширюється, яка закінчується дифузором, у якому закінчується перетворення кінетичної енергії в потенційну.

Однією з основних характеристик відцентрових машин є коефіцієнт швидкохідності «ns». Під коефіцієнтом швидкохідності даного робочого колеса розуміється частота обертання колеса еталонного агрегату, який розбудовує корисну потужність величиною 0,736 кВт і створює напір в один метр при максимальнім значенні коефіцієнта корисної дії. Коефіцієнт швидкохідності є одним із критеріїв подоби й відіграє важливу роль при класифікації перекачувальних агрегатів і їх робочих коліс. По величині коефіцієнта швидкохідності відцентрові насоси підрозділяються на тихохідні, нормальної швидкохідності й швидкохідні.

Тихохідні відцентрові насоси мають ns = 40 ч 80, нормальної швидкохідності ns = 80 ч 150 , швидкохідні ns = 150 ч 300.

З теорії подоби роботи відцентрових агрегатів отримана наступна формула для визначення «ns».

ns = 3,65 · n · Q0,5 / Н0,75

де n – частота обертання ротора агрегату; Q – подача; Н – напір машини.

З ростом коефіцієнта швидкохідності радіальні розміри коліс зменшуються. При одних і тих значеннях частоти обертання й подачах насоси з більшим значенням ns будуть розбудовувати менший тиск. При рівній частоті обертання й тиску насос із більшим значенням ns буде мати більшу подачу.

Робочі колеса відцентрових насосів залежно від коефіцієнта швидкохідності мають різні габаритні розміри, що показане на рис.3.



Рис. 3 Класифікація робочих коліс відцентрових насосів за коефіцієнтом швидкохідності

D0 – діаметр каналу для входу рідини у робоче колесо;

D1 – діаметр каналу для входу рідини в робочі лопатки;

D2 – діаметр каналу для виходу рідини з робочих лопаток;

1 – тихохідний насос із D2 / D1 = 2,5;

2 – насос із нормальною швидкохідністю з D2 / D1 = 2,0;

3 – швидкохідний насос із D2 / D1 = 1,4 ч 1,8.

Для одержання високого тиску, що розвивається насосним агрегатом, кілька робочих коліс з'єднують між собою на послідовну роботу. Загальний тиск рідини на виході з агрегату перебуває додаванням тисків від усіх його робочих щаблів. На практиці таким з'єднанням одержують тиски потоку на виході 30 МПа. Обмеження тиску пов'язані з міцністю робочих коліс, корпуса агрегату, трубопроводів і запірно-регулюючої арматури. На рис. 4 наведена принципова схема багатоступінчастого високонапірного насосного агрегату.



Рис. 4 Принципова схема триступінчастого відцентрового насоса
Для збільшення подачі агрегату при постійному тиску, що розвивається, застосовують паралельне з'єднання робочих коліс насосного агрегату.

Одним з розповсюджених на практиці варіантів є компактний агрегат із двостороннім входом рідини. Принципова схема насоса наведена на рис. 5.



Рис. 5 Схема відцентрового насоса із двостороннім входом рідини

у робоче колесо
Відцентрові насоси мають порівняно малу здатність самоусмоктування. Для запуску їх спочатку заповнюють рідиною. Часто говорять, що насос працює під затокою. Робочі колеса відцентрових насосів у порівнянні не мають велику масу. Їх безпосередньо можна з'єднувати валом з електродвигунами або з турбіною. Коефіцієнт корисної дії кращих відцентрових насосів досягає значень 92% в області помірних напорів і подач.

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации