Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 [ 115 ] 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155

при создании передвижных насосных установок, применяемых в качестве резервных или аварийных, основным качеством которых должны быть мобильность, высокая степень пусковой готовности.

Применение полнонапорных насосов на нефтеперекачивающих станциях повышает экономичность эксплуатации нефтепровода в период вывода его на проектную производительность за счет постепенного наращивания числа насосов в схеме параллельного соединения их на станции по мере увеличения объема перекачиваемой нефти. Одновременно упраздняются вопросы применения сменных роторов.

Применение высокооборотного частотно-регулируемого электропривода расширит зону экономической эксплуатации нефтеперекачивающей станции, так как позволит выводить систему "нефтепровод - насосная станция" в оптимальный режим работы в случае любых изменений характеристики нефтепровода от изменения: вязкости перекачиваемой нефти (сезонные колебания), производительности в системе (суточные, месячные колебания), внутреннего диаметра трубы за счет парафи-нистых отложений и др. Изменением частоты вращения характеристика насоса подводится к рабочей точке системы без значительного снижения КПД. Дросселирование и обточка рабочих колес, как правило, могут быть упразднены.

Анализ зарубежной информации в области нефтепроводно-го транспорта показал, что такие страны, как Франция, ФРГ, США также применяют на нефтепроводах больших диаметров (500-1200 мм) высокооборотные насосы с параметрами Q = = 1000+2500 м3/ч, Н = 700+800 м, n = 5500+6500 об/мин.

Приводом к этим насосам чаще всего является газовая турбина, однако за последнее время наблюдается тенденция к переходу на частотнорегулируемые электродвигатели.

Повышение частоты вращения ротора насоса позволит не только сократить массо-габаритные показатели магистральных насосов, но также и перейти к новой схеме соединения магистральных насосов на нефтеперекачивающих станциях - к параллельной, которая имеет свои большие преимущества перед существующей.

Если в настоящее время необходимый напор на станции создается тремя последовательно соединенными насосами, то при увеличении частоты вращения ротора насоса до 6000 об/мин заданный напор создается одним насосом, причем габариты высокооборотного насоса по отношению к обычному на ту же подачу составляют 85 %.

Производительность нефтепроводов диаметром 700 мм обес-

печивает один высокооборотный полнонапорный насос с подачей 25300-3000 м3/ч, при диаметре 800 мм - два (50006000 м3/ч), при диаметре 1000 мм и более - три насоса.

Схема параллельной работы высокооборотных насосов позволит максимально унифицировать в целом насосно-силовое оборудование нефтепроводного транспорта.

Унификация в таком масштабе (2 типоразмера вместо 7-ми по ГОСТ 12124, не считая сменные ротора) имеет большое значение для повышения качества изготовления насосов, снижения их себестоимости (по предварительным расчетам она составит 82 % себестоимости существующих насосов на ту же подачу), сокращения сроков внедрения в эксплуатацию, сокращение общего количества запчастей. Параллельная схема соединения насосов на НПС позволит реализовать увеличение производительности нефтепровода в период вывода его на проектную мощность путем наращивания числа высокооборотных насосов в обвязке на НПС.

В настоящее время, даже при наличии сменных роторов насосы работают с КПД на 5-7 % ниже максимального, что для нефтепроводов большого диаметра (800-1220 мм) за период их вывода на проектную производительность имеет место значительный перерасход затрат на электроэнергию.

Параллельная работа насосов почти полностью исключает эти затраты, одновременно отпадает необходимость в сменных роторах.

Другим важным преимуществом параллельной работы высокооборотных насосов на станции является повышение надежности эксплуатации нефтепровода при наличии на трассе высокогорных участков.

При существующей схеме соединения насосов (последовательной) выход из строя одного из насосов на станции остановит работу всего нефтепровода; при параллельной схеме отказ одного из насосов лишь уменьшит общую подачу без прекращения работы всего нефтепровода. В этом случае выгоднее иметь на станции большее число полнонапорных высокооборотных насосов меньшего типоразмера.

Характеристикам Q - H высокооборотных насосов НМ 1250-750 и НМ 2500-750 удобны для параллельной работы, так как они не имеют точек перегиба и являются монотонно падаю- щими.

Суммирование характеристик по подаче при параллельной работе дает выполаживание общей напорной кривой, что является положительным фактором при изменении характеристики нефтепровода.

13.2. ТЕНДЕНЦИЯ РАЗВИТИЯ РЕГУЛИРУЕМЫХ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ ЦЕНТРОБЕЖН1Х НАСОСОВ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ

Электроприводы на основе асинхронных двигателей с фазным ротором и тиристорных преобразователей частоты (ТПЧ) в роторных цепях

Асинхронные двигателя (АД) с фазным ротором, имеющие большую надежность, меньшие габариты и стоимость во всем диапазоне общепромышленных мощностей по сравнению с машинами постоянного тока, широко применяются во многих отраслях промышленности, в том числе в приводе насосов.

По мнению специалистов ведущих фирм США и Германии электропривод на базе АД с фазным ротором обладает рядом преимуществ:

способен развивать большую частоту вращения;

не требует системы возбуждения;

имеет меньшую кратность пусковых токов, что снижает влияние его на питающую сеть;

малые перегревы при повторных пусках, что увеличивает срок службы АД;

позволяет создавать относительно несложные системы автоматического регулирования (САР), особенно в диапазоне регулирования не более 1:2, 3, что облегчает работу тиристор-ных схем.

Прогресс в развитии силовой электроники и микроэлектроники обусловил совершенствование регулируемого электропривода на базе АД с фазным ротором.

Способы регулирования частоты вращения АД с фазным ротором можно разделить на два класса:

способы регулирования с рекуперацией энергии скольжения в питающую сеть;

способы регулирования изменением сопротивления или тока в цепи ротора АД.

Системами привода, реализующими первый способ, являются каскадные схемы включения преобразователей частоты и электрических машин: вентильно-машинные каскады, асинхронно-вентильные каскады (АВК) и машины двойного питания (МДП).

Наиболее универсальным вариантом каскадного электропривода является МДП, в которой обмотки статора подключаются