Основные и подпорные центробежные насосы для магистральных трубопроводов

Принцип работы центробежных насосов

В центробежных насосах (рис.1) жидкость движется в осе­вом направлении от всасывающего патрубка к центральной части рабочего колеса. В рабочем колесе поток жидкости поворачивает­ся на 90 ° и симметрично относительно оси вращения растекается по каналам вращающегося колеса 1, образованным стенками пе­реднего и заднего дисков 5 и рабочими лопастями 2. Рабочие лопа­сти передают жидкости энергию привода насоса. Статическое давление в ней и ее скорость возрастают. Из рабочего колеса 1 поток жидкости выходит под некоторым углом к касательной его наружного диаметра. Общее направление движения потока при этом совпадает с направлением вращения рабочего колеса. Далее спиральному отводу 3 жидкость поступает в конический диффузор 4, где ее кинетическая энергия преобразуется в потенциальную.

Рис.1. Принцип работы центробежного насоса (схема центробежного насоса)

Общие технические условия на насосы для трубопроводов регламентируются ГОСТ 12124 — 80. Насосы центробежные нефтяные для магистральных трубопроводов. В нем определены параметры, размеры и технические требования к основным и под­порным насосам. К основным насосам относят 13 типов насосов, а с учетом сменных роторов — 27 (табл. 1). Насосы в таблице раз­мещены в порядке возрастания подачи от 125 до 10000 м³/ч. Наи­большую подачу обеспечивает насос НМ 10000-210, расшифровка обозначения которого читается так: "Насос магистральный с подачей 10000 м³/ч и напором 210м".

Насосы с подачей до 1250 м³/ч — секционные, многоступенча­тые; с подачей более 1250 м³/ч — одноступенчатые, спиральные, двустороннего входа, имеющие от одного до трех сменных роторов на подачи 0,5Q₀, 0,7Q₀, 1,25 Q₀ (Q₀ — номинальная подача насоса).

Все насосы нормального ряда, имеющие единую частоту вращения 3000 об/мин, изготавливают в горизонтальном исполнении;

при разборке их не требуется отсоединения входного и выходного патрубков.

Проектирование насосов на максимально возможную частоту вращения (3000 об/мин) для электродвигателей, работающих на токе частотой 50 Гц, обусловлено тем, что при дальнейшем увеличении частоты вращения вала возрастает скорость входа жидкости в насос, что приводит к возникновению кавитации.

Технические требования к насосам магистральных трубопроводов регламентированы Государственными стандартами, в соответствии с которыми насосы можно использовать для перекачки нефти и нефтепродуктов с температурой – 5 + 80°С, кинематической вязкостью не выше 3 · 10 ^-4 м²/с, с содержанием механических примесей по объему не более 0,05 % и размером не более 0,2 мм. Общий вид насосных агрегатов различной производительности показан на рис. 2 и 3.

Схематично конструкция основного центробежного насоса для магистральных трубопроводов представлена на рис. 4.

Основным элементом насоса является рабочее колесо 5, наса­женное на шпонке на вал 2. Вал с рабочим колесом размещен в корпусе 3, где осуществляется подвод 7 и отвод 6 перекачивае­мой жидкости. Для разделения области всасывания от области на­гнетания используют щелевые уплотнения 4. Для предотвращения утечек в месте выхода вала из корпуса насоса применяют торце­вые уплотнения 9. Основным подшипником является подшипник скольжения 10. Разгрузку ротора от осевых усилий обеспечивает рабочее колесо с двусторонним входом. Остаточные осевые на­грузки воспринимаются радиально-упорным подшипником 1.

Раз­грузка торцевых уплотнений осуществляется с помощью труб 8, соединенных с камерами уплотнений, отделенными от входной полости насоса разделительными втулками 13. При помощи труб 12 осуществляют отвод утечек из камер сбора утечек. Насос со­единяют с двигателем при помощи зубчатой муфты 11. Приемный и напорный патрубки расположены в нижней части корпуса и на­правлены горизонтально в противоположные стороны. Конструк­ция насосов обеспечивает надежную работу при их последова­тельном соединении. Система смазки насосов централизованная с принудительной подачей масла. Системы сбора утечек и раз­грузки торцевых уплотнений герметизированы, закрытого типа.

Рис. 2. Насосный агрегат серии НМ (производительность > 1250 м³/ч)

Дата добавления: 2014-11-29