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

разно использовать номограммы. В качестве примера на рис. 12.9 представлена номограмма для насоса НМ 10 000-210 с подачей 12 500 м3/ч при значениях вязкости в интервале 0,1-10-4...0,5-10-4 м2/с. Радиальный зазор при внутреннем диаметре уплотнения 450 мм возрастал с 0,2 до 1,4 мм. Относительный эксцентриситет изменялся в диапазоне от 0,2 до 0,6. Номограмма позволяет по радиальному зазору в уплотнении и максимально возможному эксцентриситету оценить значение объемного КПД. Кроме того, при известном значении объемного КПД можно определить предполагаемый зазор, оценивая состояние щелевого уплотнения.

Например, для определения объемного КПД при 8 = 0,5, 5 = 0,9 мм, V = 0,3-10-4 м2/с проводим прямую линию через точки, соответствующие зазору 0,9 мм и эксцентриситету 0,5, до пересечения со шкалой Восстанавливаем перпендикуляр из соответствующего значения вязкости до пересечения с горизонталью 3-5. Искомое значение КПД 97 % определяется равными значениями на шкалах nI и лежащими на прямой, проходящей через точку 5 (6-5-6). Последовательность пользования номограммой изображена на рисунке пунктирными линиями.

На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы. В зависимости от режима работы насоса и величины износа кольца щелевого уплотнения истечение нефти из щели может происходить при турбулентном и ламинарном режиме. Оценку снижения КПД насоса из-за утечек следует производить с учетом радиального зазора, эксцентриситета и режима истечения из щели. Состояние щелевого уплотнения колеса центробежного насоса оказывает определяющее влияние на объемный КПД насоса, поэтому экономичная эксплуатация насосов невозможна без своевременной диагностики и поддержания щелевых уплотнений в исправном техническом состоянии. Изменение состояния щелевого уплотнения при эксплуатации можно оценить по снижению КПД насоса.

При эксцентричном зазоре в щели под действием перепада давления может возникнуть гидродинамическая сила, которая оказывает существенное влияние на вибрационное состояние ротора.

Расчеты показывают, что скорость жидкости в щели может достигать значительных величин согласно формуле

v =2qAH,

Если принять = 0,5...0,6, A H = 0,6 Н при напоре насоса

Рис. 12.9. Номограмма для определения объемного КПД насоса НМ 10 000-210 с подачей 12 500 м3/ч

типа НМ 10 000-210 Н = 200+210 м, то скорость будет равна

30 м/с.

При этих скоростях на выходе из щели может возникать режим суперкавитации с захлопыванием пузырьков во всасывающей полости насоса. Таким образом, утечки жидкости через щели могут ускорять начало кавитации в насосе, снижать энергетические показатели насоса и способствовать повышению уровня вибрации в насосе. Большие утечки могут нарушить гидродинамику входа потока в колесо, снижая его напор.

Как изменяется величина объемного КПД насоса, видно из следующего примера. При относительном эксцентриситете 8 = = 0,5 величине зазора в щели 5 = 0,9 мм, вязкости перекачиваемой жидкости V = 0,3-10-4 м2/с для насоса типа НМ 10 000-210 с ротором на 1,25 Qпом получен объемный КПД, равный 0,97. В нормальных условиях (8 = 0, 5 = 0,3 мм) при той же вязкости объемный КПД составит величину 0,99.

Увеличение уровня вибрации в насосе

Повышенный уровень вибрации и шума в насосе может быть из-за расцентровки валов, дисбаланса ротора, попадания посторонних предметов в рабочее колесо, повреждения вала насоса, зубчатой муфты, увеличения зазора в подшипниках, щелевых уплотнениях, работы насоса в кавитационном режиме и др. Эксцентричный зазор в магистральных насосах НМ оказывает существенное влияние на уровень вибрации ротора насоса. Повышенный уровень вибрации и шума снижает КПД и межремонтный ресурс насоса из-за прогрессирующего увеличения зазора в щелевых уплотнениях.

Снижение КПД насоса может происходить из-за наложения высокочастотных акустических колебаний на движение жидкости через каналы рабочего колеса и проточных каналов насоса. В результате этого возрастают гидравлические потери в насосе.

Вибрация во многом определяет интенсивность износа элементов щелевого уплотнения рабочего колеса насоса. Износ щелевых уплотнений рабочего колеса магистрального центробежного насоса, приводящий к неопределенному перерасходу электроэнергии за счет снижения КПД насоса, может быть обусловлен двумя факторами.

Первый - наличием абразивных включений в перекачиваемой нефти (струйный износ). Скорость износа в этом случае составляет 1-10-5+3-10-5 мм/ч.