Файл: Лекция 5,6 Разраб. Бритов М. А. Насосы Назначение и классификация насосов по принципу действия.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.01.2024

Просмотров: 200

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


Следовательно, с целью предотвращения кавитации необходимо выполнить ряд условий:

1. Насос следует устанавливать как можно ближе к свободному уровню жидкости в приемном резервуаре и не допускать излишних гидравлических сопротивлений в нем.

2. Насос располагают по возможности ниже сводного уровня, т. е. делают Z1 отрицательной, особенно при перекачивании горячих жидкостей (насос должен работать с подпором).

3. Диаметр всасывающего трубопровода должен быть не слишком малым, чтобы скорость жидкости в нем была не более 0,8 – 2 м/с. Всасывающий трубопровод должен быть коротким, незагрязненный различными отложениями и должен иметь минимальное количество фасонных частей и арматуры.

4. Исключить образование воздушных мешков на всасывающем трубопроводе.

5. Изменить конструкцию первого рабочего колеса с целью уменьшения коэффициента быстроходности.

6. Число лопаток у первого рабочего колеса должно быть не более 6 – 8.

7. Недолжно быть резких изменений направления потока жидкости у входа в колесо и во всасывающем патрубке.

8. Входные кромки лопастей рабочего колеса должны быть гладкими и закругленными.

9. Необходимо применять насосы с входным направляющим аппаратом.

В паспорте насоса и каталогах указывается допустимая вакуумметрическая высота всасывания.

Классификация насосов по конструкции
Динамические: лопастные → центробежные

→ осевые

трения → вихревые

→ черпаковые

→ шнековые

→ дисковые

→ вибрационные

→ струйные

электромагнитные

Объемные: роторные → шестеренные

→ винтовые
возвратно-

поступательные → поршневые

→ плунжерные

→ диафрагменные
В нефтепереработке и нефтехимии наиболее распространенную группу составляют лопастные насосы. Из числа лопастных насосов на нефтеперерабатывающем заводе наибольшее применение имеют центробежные, из числа объемных – поршневые, шестеренные и винтовые.

Центробежные насосы
Центробежный насос – это машина динамического действия, принцип действия которой основан на взаимодействии потока перекачиваемой жидкости с лопатками рабочего колеса. Такие насосы являются наиболее распространенными для перекачки маловязких жидкостей.

Устройство и принцип действия центробежного насоса

Схема одноступенчатого центробежного насоса типа «К» с односторонним входом всасывания изображена на рис. 3.



Основными частями такого насоса являются: рабочее колесо поз.1, закрепленное на валу поз.2, полый спиральный корпус поз.3. Рабочее колесо закрытого типа состоит из двух дисков: переднего А и заднего Б, между которыми находятся лопатки в количестве 6 – 12 шт, изогнутые в сторону противоположную направлению вращения, т.е. рабочее колесо должно вращаться выпуклой стороной лопаток в направлении нагнетания.

Жидкость поступает к центру колеса через отверстие переднего диска (вдоль оси вращения колеса), а затем движется в направлении, указанном на рисунке стрелками. Разряжение, создаваемое при вращении рабочего колеса в воздушной среде, очень мало (0,1 – 0,2 м. вод. ст.) и недостаточно для подъема жидкости к насосу. Поэтому перед пуском насоса его корпус и всасывающий трубопровод должны быть заполнены жидкостью. Жидкость под действием центробежной силы от лопаток колеса устремляется от центра к его периферии. Поэтому на входе в насос образуется вакуум, за счет которого обеспечивается непрерывный подток жидкости к насосу по всасывающему трубопроводу. На выходе из рабочего колеса жидкость обладает значительно большей энергией, нежели на входе в него.

Скорость жидкости на выходе из рабочего колеса насоса колеблется в пределах 20 – 80 м/с, на выходе из насоса не превышает в среднем 1 – 1,5 м/с. Это достигается с помощью спирального корпуса. Большая часть кинетической энергии (энергии скорости) преобразуется в спиральной камере корпуса в потенциальную энергию (энергию давления). Вместо спиральной камеры может быть использованы другие расширяющие устройства, устанавливаемые на выходе из насоса. Таким образом рабочее колесо насоса служит для сообщения жидкости механической энергии, а корпус насоса для преобразования части кинетической энергии в потенциальную энергию давления и для обеспечения подвода жидкости к насосу и вывода из него.

Конструктивные схемы всех центробежных насосов принципиально аналогичны.

Насосы типа, изображенного на рис.3, называются консольными (тип К). У консольных насосов, вследствие разности давлений на диски рабочего колеса, возникают осевые нагрузки, которые иногда достигают величины, требующей установки специальных упорных устройств. В целях снижения осевой нагрузки и улучшения входа жидкости применяют рабочие колеса с двухсторонним всасыванием

- тип Д см. рис.4



Компоновка нескольких рабочих c последовательным их соединением в одном насосном агрегате позволяет получить напор, равный сумме напоров, создаваемых каждым из рабочих колес в отдельности. Такие насосы называются многоступенчатыми. Число ступеней у современных центробежных насосов достигает двенадцати, что позволяет получить напоры свыше 200 м. вод. ст. Однако, с увеличением числа ступеней, вследствие возрастания потерь внутри насоса, соразмерно уменьшается его общий коэффициент полезного действия.

В зависимости от величины создаваемого напора центробежные насосы различают:

низконапорные Н = 5 – 40 м. вод. ст.

средненапорные Н > 40 – 200 м. вод. ст.

высоконапорные Н > 200 м. вод. ст.


Центробежные насосы, преимуществами которых является непрерывность потока, небольшая занимаемая площадь и относительная простата конструкции, составляют основную часть насосного хозяйства НПЗ. По роду перекачиваемой жидкости центробежные насосы НПЗ подразделяются на:

нефтяные – для перекачки нефти и нефтепродуктов, сжиженных углеводородных газов;

химические – для перекачки химически активных жидкостей;

насосы общего назначения – для перекачки воды и других жидкостей.

На предприятие ООО ЛУКОЙЛ – Нижегороднефтеоргсинтез нефтяные насосы составляют подавляющую часть насосного парка. Насосы предназначены для перекачки нефти, нефтепродуктов, сжиженных углеводородных газов и других жидкостей , сходных с указанными по физическим свойствам и коррозионному воздействию на материал проточной части насосов. Перекачиваемая жидкость не должна содержать более 0,2 % твердых взвешенных частиц размером до 0,2 мм.

Насосы изготавливаются в различных климатических исполнениях и категориях и предназначены для работы на открытом воздухе и в помещениях, где возможно образование взрывоопасных смесей и газов. Привод насосов взрывобезопасного исполнения. Типы и основные параметры центробежных насосов определяются по ГОСТ 23447.

Важнейшие параметры, применяемые для характеристики

центробежных насосов
Q – подача, м3/ч;

Н – напор, м ст. ж.;

n – частота вращения вала, об/мин;

η – коэффициент полезного действия (к. п. д.), %;

N – мощность, потребляемая насосом, кВт;

Δh – кавитационный запас, м;

Δhдоп – допускаемый кавитационный запас, м;

ρ – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3.
Классификация нефтяных насосов по конструктивному признаку
К – консольный с подшипниковым кронштейном;

М – моноблочный ;

П – с плоским горизонтальным разъемом корпуса, спиральный;

Пс – с плоским горизонтальным разъемом корпуса, секционный;

Т – с торцевым фланцевым разъемом корпуса, спиральный;

Тс – с торцевым фланцевым разъемом корпуса, секционный.

Состав центробежной насосной установки ЦНУ:

→ насос

ЦНУ → фундамент

→ муфта

→ электродвигатель

→ т/п обвязки → т/п приема, нагнетания, байпасный

→ т/п охлаждающей жидкости

→ т/п уплотнительной жидкости

Обозначение центробежных нефтяных насосов
Пример 1: НК 65/35 – 240,

где Н – нефтяной; К – консольный; 65 м3/час – подача при роторе исполнения 1 ; 35 м3/час – подача при роторе исполнения 2; 240 – напор, м ст. ж. После напора в обозначении указывается: направление входного патрубка В – вертикальное; Г – горизонтальное; 1 или 2 вариант исполнения ротора; а или б – вариант диаметра рабочего колеса; С, Х, Н – материальное исполнение основных деталей насос; тип уплотнения вала; климатическое исполнение.

Пример 2: НК 65/ 35 – 240 Г 1а С ОП (полное обозначение),

где Н – нефтяной

К – консольный

65 – номинальная оптимальная подача, м3/ час

35 – минимальная оптимальная подача, м3/ час

240 – напор при оптимальных подачах, м ст. ж

Г – горизонтальное направление входного патрубка

1а – ротор наибольшей оптимальной подачи (65); рабочее колесо номинального

выходного диаметра

С – детали проточной части выполнены из углеродистой стали

ОП – тип торцевого уплотнения
Пример 3: НПС 65/35 – 500,

где Н – нефтяной С – секционный; далее аналогично.

Пс плоским разъемом корпуса

С – секционный и далее аналогично предыдущему примеру

Пример 4: 4 НК – 5 х 1,

где 4 – диаметр входного патрубка, уменьшенный в 25 раз

Н – нефтяной

К – консольный

5 – коэффициент удельной быстроходности, уменьшенный в 10 раз

1 – число ступеней
Обозначение герметичных электронасосов
Пример 1: ЦГ 6,3/ 12,5 а – К – 0,75 – 4 – У 2,

где Ц – центробежный

Г – герметичный

6,3 – подача, м3/ час

12,5 – напор, м ст. ж

а – исполнение рабочего колеса

К – исполнение деталей насоса по материалу

0,75 – мощность двигателя, кВт

4 – конструктивное исполнение в зависимости от температуры и давления

У – климатическое исполнение

2 – категория размещения

Пример 2: 1,5 ХГ – 6 – 2 б – К – 2,8 – 2 – У 2,

где 1,5 – диаметр патрубка, уменьшенный в 25 раз

Х - химический

Г – герметичный