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

пытуемый насос тщательно готовится. При этом проверяются соответствие требованиям документации всех геометрических размеров и допусков как рабочего колеса, так и корпуса насоса.

В случае отклонения рабочих характеристик испытуемого насоса от характеристик по ТУ его доводят. Под доводкой понимается вскрытие насоса, проверка и устранение отклонений геометрических размеров, устранение шероховатостей, неровностей во внутренних полостях рабочего колеса и корпуса насоса и т.д.

Необходимо отметить, что параметрическим испытаниям подвергаются согласно ГОСТ 6134-71 выборочные и доведенные насосы из данной серии. Все остальные насосы согласно этому стандарту должны подвергаться испытаниям на соответствие создаваемому напору в диапазоне подач, соответствующих рабочей зоне.

Случайные отклонения размеров и формы деталей насосных агрегатов, связанные с технологией их изготовления и качеством обработки поверхностей (дефекты при литье, несоответствие геометрии проточной части чертежам, изменения толщин лопаток, входных и выходных диаметров, зазоров в уплотнениях, повышенная шероховатость и наплывы в проточной части и т.д.), приводят к несоответствию фактических характеристик паспортным. Различия между паспортными и индивидуальными характеристиками, а также между характеристиками насосов одной серии, корпуса и колеса которых считаются идентичными, но отливаются в разное время, могут быть значительными.

Выполненными исследованиями парка насосов было установлено, что разброс из-за небольших случайных отклонений в размерах десяти однотипных насосов составил по мощности от 7,5 до 30 %, по напору в номинальной точке до 7 % и до 13 % при нулевой подаче. При обследовании во ВНИИАЭН двух серийно изготовленных насосов НМ 3600-230 № 211 и № 213 установили, что на поверхности проточной части имелись шероховатости и волнистости высотой до 3 мм, а в крышке под языком и в отводящем канале - пригар высотой до 5 мм и местный наплыв на языке размером 5x7x15 мм.

Были отмечены значительные деформации спирали отвода. Расчетное сечение спирали отвода зажато до 7 % (рис. 1 2. 1 ) за счет утолщения языка. Местное несовпадение контуров каналов крышки и корпуса составило 3-5 мм. Вследствие этого индивидуальные характеристики насосных агрегатов изменились по сравнению с паспортными (табл. 12.1). Видно, что

Рис. 12.1. Пример деформации спирали отвода

фактические оптимальные режимы значительно не соответствуют расчетным.

Естественно, геометрические отклонения влияют на характеристики насоса во всей области подач. Иа величину отличия фактических параметров насосов от паспортных влияет то, что условия измерения параметров на ИПС отличаются от предписываемых ГОСТ 6134-71. Иерациональность измерения подачи на каждой ИПС, отсутствие требуемых ГОСТом прямых участков при определении давления (хотя, в этом случае, можно рекомендовать получение паспортных характеристик при подводе нефти, как в условиях эксплуатации, согласно примечанию к п. 2.14 ГОСТ 6134-71), измерение давления только на нагнетательной линии насоса, неточность располо-

Т а б л и ц а 12.1

Расчетные и фактические параметры насоса НМ 3600-230

жения точки отбора давления приводят к дополнительному искажению индивидуальных характеристик насоса.

Рассмотрим подробное влияние отклонений некоторых геометрических параметров на характеристики насоса. В рабочей зоне работы насосного агрегата наибольшее влияние оказывают: наружный диаметр колеса D2, ширина выходного канала Q2, угол выхода лопатки в 2 , толщина лопатки на выходе 5 2 , расстояние между рабочим колесом и языком спирали и форма языка, площади сечения спирали отвода.

При частичных расходах также оказывают значимое влияние на характеристики входной диаметр колеса, толщины покрывного и основного дисков, зазор в уплотнении, форма входа лопастей рабочего колеса, смещение оси колеса и отвода и т.д.

Однако при подачах, меньше номинальной, доминирующим становится влияние противотока и закрутки потока, которые распространяются далеко в область всасывания, повышая давление на периферии сечения и снижая тем самым значение измеряемого напора. Сложный и недостаточно изученный характер потока на входе в колесо при частичных подачах и трудность одновременного учета всех возможных отклонений геометрических параметров не позволяют прогнозировать изменение характеристик насоса в этой области. Для дальнейшего анализа ограничимся зоной максимального КПД, в которой влияние отклонений основных геометрических размеров выявляется с помощью довольно простых формул.

Напор колеса Нк определяется по следующей формуле:

q D2

где А и B - безразмерные постоянные, определяемые экспериментально; и2 - окружная скорость вращения на выходе из колеса; q - ускорение свободного падения.

Производительность колеса Рк определяется следующим выражением:

Рк = nD2B2Ui2,

где Uj2 - радиальная составляющая абсолютной скорости на выходе колеса.

Полагая гидравлический пг = н~ и объемный пг = q- КПД в

зоне максимального КПД насоса практически постоянными,