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

Пдр =

+ h др

Н тр - требуемый нанор, полезно расходуемый на перекачку с учетом суммарного геометрического напора; hдр - нанор, теряемый нри дросселировании.

Вместо напора Н и h можно использовать соответствующие значения давления р.

По мере удаления режима от максимальной нодачи Qmax (рис. 12.14) в сторону уменьшения производительности возрастает разница между напором, создаваемым насосами Нн и требуемым напором Нтр. Напор насоса не должен превышать соответствующего значения предельного давления (рнред) для рассматриваемого участка нефтепровода. Эту разницу но условию баланса системы "насосная станция - нефтепровод" приходится гасить дросселированием (до момента выключения одного насоса).

Максимальное значение КПД станции имеет место нри Qmax, где отсутствует дросселирование, а производительность близка к номинальной. По мере уменьшения нодачи п ст уменьшается, так как пдр и пн уменьшаются. Отношение удель-

Рис. 12.14. Сравнительные показатели работы станций:

1 - с нологонанорными характеристиками; 2 - с крутонадающими нанор ными характеристиками; 3 - характеристика нефтепровода; 4, 5 - кривые КПД но вариантам; А - вариант с минимальной производительностью, В - вариант с

максимальной производительностью

ных затрат мощности при пдв = const на режимах Qmjn и Qmax определяется выражением

N = Лстшах = Лншах

Более выгодным способом регулирования режимов работы нефтепровода является изменение частоты вращения ротора насоса. При увеличении частоты вращения ротора подача и напор насоса возрастают, примерно пропорционально первой и второй степени, и соответственно КПД насоса несколько возрастает. Поскольку кривые подобных режимов насосных станций (ЯНПС = K1-Q2) при изменении частоты вращения близки к характеристикам нефтепроводов (Нтр = K2-Q175), имеет место регулирование режимов в широком диапазоне подач без дросселирования и существенного изменения КПД насосной станции.

Метод регулирования изменением частоты вращения насосов является весьма перспективным, но не получил еще достаточного развития, особенно в отечественном нефтепроводном транспорте.

При регулировании частоты вращения каждая точка напорной характеристики насоса в соответствии с законом подобия перемещается по параболе подобных режимов

Н = - Q2.

Если при изменении частоты вращения различные режимы работы полностью подобны, то КПД насоса пн приблизительно остается постоянным и справедливы следующие формулы:

д = n ;

Qo n о

Но N

где по и n - номинальное и текущее значение частоты вращения насоса; Оо, Но, N0 - номинальные значения подачи, напора и мощности соответственно; Q, Н, N - текущие значения подачи, напора и мощности при изменении частоты вращения.

При регулировании подачи насоса изменением частоты вращения ротора ускоряется процесс выхода на режим. Так как нанор, развиваемый насосом, является функцией квадрата частоты вращения, то изменение частоты вращения приводит к быстрому изменению давления. Эффективность применения на НПС плавного регулирования частоты вращения рабочего колеса насоса тем больше, чем чаще и в более широких пределах нроисходят изменения режимов работы насосных. Применение такого вида регулирования позволяет полностью исключить дросселирование, обточку колес, применение сменных роторов, устранить гидравлические удары в нефтепроводе. Плавное регулирование частоты вращения насосов на НПС магистральных нефтепроводов позволяет обеспечивать наиболее экономичные режимы перекачки, облегчает синхронизацию режима насосных. При регулировании подачи насосных изменением частоты вращения роторов насосов сокращается время запуска и остановки насосных.

Регулирование работы насоса изменением частоты вращения предполагает использование привода с регулируемой частотой вращения либо специальных устройств (гидродинамических или электромагнитных муфт). Применение привода того или иного тина диктуется условиями экснлуатации, стоимостью и другими факторами. При сравнении экономичности насосных установок с двигателями различного тина, а также нри сравнении различных способов регулирования необходимо учитывать изменение КПД двигателя, зависящее от нагрузки и частоты вращения.

При работе насосного агрегата с использованием гидромуфты, расположенной между электродвигателем и насосом, регулирование нодачи осуществляется изменением частоты вращения ротора насоса за счет различной величины скольжения гидромуфты нри постоянной частоте вращения вала электродвигателя. С изменением нодачи нутем снижения частоты вращения, надает КПД гидромуфты, значение которого пропорционально частоте вращения насоса пн:

где пдв - частота вращения ротора электродвигателя.

КПД электродвигателя изменяется незначительно, и нри уменьшении мощности на 25-30 % можно принять постоянным.

Регулирование дросселированием, по сравнению с изменением пн нри помощи гидромуфт!, характеризуется большей мощностью привода на величину