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: 204
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
оС, скорости скольжения в парах трения до 100 м/с, в условиях агрессивных сред.
Сальниковые уплотнения. Сальниковое уплотнение с набивкой см. рисунок относится к контактным уплотнениям и предназначено для предотвращения интенсивных внешних утечек перекачиваемой жидкости из насоса. Типы сальниковых уплотнений:
тип СО – охлаждаемое с подачей охлаждающей жидкости на нажимную втулку сальника а и б и в – с рубашкой охлаждения;
тип СГ - охлаждаемое с гидрозатвором г.
На работу сальниковых уплотнений отрицательно влияют:
а) неравномерный износ защитной гильзы по диаметру и длине, задиры и риски на ее поверхности, биение вала и защитной гильзы, превышающее допустимое;
б) неудовлетворительная по качеству и количеству смазка сальникового уплотнения;
г) неправильный подбор материала сальниковых колец;
д) вибрация насоса, превышающая допустимую величину.
Силу, необходимую для затяжки сальника определяют по формуле
F = K π/4 Р (D2 – d2 ),
где K – коэффициент затяжки, равный 1,4 – 2,0;
Р – внутреннее давление, кг/см2;
D – наружный диаметр набивки, см;
d – диаметр защитной гильзы.
При нормальной работе сальник не должен пропускать более 180 см3/час или 60 капель в минуту. Температура сальника не должна превышать 60 оС (УО 38.12.016 – 94 Общие технические условия по ремонту центробежных насосов). Для поршневых
насосов сальник не должен пропускать 5 см3/мин или 300 см3/час при температуре 60 оС (Общие технические условия по эксплуатации и ремонту поршневых и плужерных насосов ОТУ – 80).
Для нагнетания ЛВЖ, ГЖ, сжиженных газов на насосах применение сальниковых уплотнений не допускается (п.4.4.7 ПБ 09-170-97).
В горячих насосах, а также при перекачке жидкостей с низкими смазывающими свойствами, загрязненных или коррозионных, необходимо для смазки набивки и создания гидравлического затвора подавать уплотнительную жидкость, давление которой должно быть на 0,5-1,5 кгс/ см2 больше давления перекачиваемой жидкости перед уплотнением.
Для предупреждения перегрева сальников предусмотрено их охлаждение охлаждающей жидкостью.
Для насосов, перекачивающих жидкости с температурой до 80 0С, используют асбестовые набивки, пропитанные смесью масла и графитом (приложение 26 УО-94).
При температуре перекачиваемой среды до 200 0С применяют асбестосвинцовую набивку. При температуре выше 200 0С применяют асбестоалюминиевую набивку (п. 2.8.5. УО-94).
Набивка сальников производится после окончания всех работ по сборке и центровке насоса (п. п. 2.8.6., 2.8.7 УО-94).
В случае нагрева сальника при пуске насоса следует несколько раз включить и выключить насос, пока сальник не начнет пропускать уплотняющую или перекачиваемую жидкость.
Торцовые уплотнения по конструкции делят на одинарные и двойные. Одинарное торцовое уплотнение (см. рисунок) включает пару трения, состоящую из двух колец поз. 4 и 5, одно из которых неподвижное другое вращающееся. Пара трения поджимается к друг другу с помощью пружин поз.2 и герметизируется уплотнительными элементами поз. З и 6. На рисунке показана упрощенная схема уплотнения. Выбор той или иной конструктивной схемы определяется конкретными условиями эксплуатации. Максимальная утечка жидкости для работающего одинарного торцового уплотнения не должна превышать 10 капель в минуту при температуре 60 оС, для неработающего насоса 5 капель в минуту.
. Двойное торцовое уплотнение состоит из двух одинарных. Полное отделение перекачиваемой среды от атмосферы может достигаться применением двух одинарных торцовых уплотнений с подачей между ними затворной жидкости. При этом внутреннее уплотнение разделяет перекачиваемую среду и затворную жидкость, а внешнее - жидкость и атмосферу. Различие условий работы внутреннего и внешнего торцовых уплотнений обуславливает и выбор различных по конструкции и материалу одинарных уплотнений, комплектующих двойное торцовое уплотнение.
Двойные торцовые уплотнения применяют для уплотнения валов центробежных нефтяных насосов, перекачивающих нефть, нефтепродукты, сжиженные углеводородные газы, а также другие жидкости, сходные с указанными по физико-механическим свойствам.
Cхема работы бачка для торцового уплотнения «Тандем»
Пример обозначения двойного торцового уплотнения , типа «тандем»
80 УТТ,
где 80 – диаметр вала, мм;
У – уплотнение;
Т – торцовое;
Т – «тандем»
Системы смазки насосов
Основное назначение смазки состоит в уменьшении трения между движущимися деталями и снижения их износа. Кроме того, благодаря смазке охлаждаются трущиеся поверхности и создается дополнительное уплотнение между ними.
Система смазки центробежных насосов. Гидравлическая часть насосов смазывается перекачиваемой жидкостью. Для смазки подшипников применяют жидкие масла: веретенное, турбинное, машинное, авиационное, а также густые консистентные смазки ( солидолы, литол – 24 ). В нефтяных центробежных насосах смазка подшипников осуществляется жидким минеральным маслом марок Тп - 22 или Тп – 30 с помощью маслоподающих элементов ( кольцо, диск ). Возможно применение другой марки масла, которая указывается в паспорте завода изготовителя на данный насос. Принцип работы масленки постоянного уровня см. рисунок
Смазка и охлаждение подшипников, охлаждение ротора и внутренней поверхности статора герметичных электронасосов осуществляется перекачиваемой жидкостью. Перекачиваемая жидкость поступает из напорной зоны через щелевое уплотнение и из полости электродвигателя отводится через штуцер в задней крышке насоса по трубопроводу на прием насоса.
Система смазки паровых прямодействующих насосов. Гидравлическая часть насосов смазывается перекачиваемой жидкостью. Паровая часть – от многоточечного насоса высокого давления ( лубрикатора ) цилиндровым маслом или от групповой масленки.
Смазка шестеренчатых и винтовых насосов осуществляется перекачиваемой жидкостью.
Системы охлаждения насосов
Охлаждение всех деталей насоса ( подшипники, уплотнения, корпус ) осуществляется, как правило, через рубашки охлаждения. В качестве охлаждающей жидкости применяется вода или иная жидкость. На НПЗ в настоящее время применяют
замкнутые схемы охлаждения центробежных насосов. Такая схема включает в себя емкость для охлаждающей жидкости, насос, аппарат воздушного охлаждения типа АВМ или АВГ и трубопроводы технологической обвязки. В качестве охлаждающей жидкости применяют масло, дизтопливо или тосол.
Эксплуатация и техническое обслуживание насосов
Основные операции:
Подготовка к пуску → пуск Переход с работающего насоса на
резервный
Остановка насоса → нормальная
→ аварийная
Техническое обслуживание → контроль и регулирование
параметров
→ диагностика технического
состояния
→ проведение ППР и
ремонтов по техсостоянию
Регулирование основных параметров центробежной насосной установки
Производительность → дросселирование на лини нагнетания
→ байпасирование
→ изменение диаметра рабочих колес
→ изменение частоты вращения ротора
→ параллельная работа насосов
Напор → изменение диаметра рабочих колес
→ изменение частоты вращения ротора
→ последовательная работа насосов
Регулирование параметров поршневого насоса
Производительность → байпасирование
→ изменение длины хода поршня
→ изменение числа ходов поршня
Напор поршневого насоса не регулируется
Контроль рабочих параметров → производительность
→ напор (давление)
→ температура
→ нагрузка электродвигателя
→ герметичность → насоса
→ трубопроводная обвязка
→ уровень смазки
→ вибрация → насоса
→ электродвигателя
Контроль температуры насосного агрегата
Температура → подшипников → насоса
→ электродвигателя
→ системы охлаждения
→ корпуса торцового (сальникового) уплотнения
→ корпуса насоса
→ перекачиваемого продукта
→ обмоток электродвигателя
Основные причины немедленной остановки
насосной установки → увеличение температуры подшипников
выше допустимой
→ перегрузка электродвигателя
→ появление посторонних шумов в насосе
→ увеличение вибрации выше допустимых
норм
→ выход из строя КИП и А
→ пропуск продукта через уплотнение
выше допустимых норм
→ прекращение подачи охлаждающей или
уплотняющей жидкости
При обслуживании
насосной установки запрещается: → пуск центробежного насоса при закрытой
задвижке на линии всасывания
→ длительная работа центр. насоса при закрытой
задвижке на напорном трубопроводе
→ длительная работа центр. насоса при подаче
менее 10% от номинальной
→ пуск поршневого насоса при закрытой
задвижке на напорном трубопроводе
→ подтягивать фланцевые соединения и
сальниковые уплотнения на работающем
насосе
→ работать без ограждений или при
неисправных ограждениях насоса
→ производить ремонт насоса без разборки
электрической схемы привода
→ приступать к ремонтным работам на
не опорожненном полностью насосе
Испытание центробежных и поршневых
насосов после ремонта → кратковременный пуск
→ испытание под нагрузкой не менее 4 – х часов
→ контроль всех параметров
→ проверка работы всех узлов и деталей
→ проверка вибрации
→ проверка герметичности насоса и
технологической обвязки
Основная техническая документация
по безопасной эксплуатации насосов → инструкция по эксплуатации и техническому
обслуживанию насосов
→ журнал замеров уровней вибрации
→ карты вибрации
→ технологическая схема насосной установки
→ технический паспорт, техническое описание
насоса
→ формуляр по эксплуатации и ремонту
→ план локализации аварийных ситуаций
Характерные неисправности насосных
агрегатов: → нагрев выше допустимого
→ вибрация
→ нарушение герметичности
→ снижение технологических параметров
( производительность, давление )
→ перегрузка электродвигателя
Нагрев подшипников выше допустимого
обусловлен: → повышенной вибрацией, биением ротора
→ неправильной установкой подшипников
→ некачественной смазкой
→ недостаточной подачей смазки
→ уменьшением подачи охлаждающей
жидкости
Вибрация насоса возникает из-за: → нарушения центровки
→ дебаланса ротора
→ ослабления фундаментных болтов
→ неисправности подшипников
→ неисправности муфты
→ искривления вала
→ работа насоса в режиме кавитации
Нарушение подачи жидкости после
пуска поршневого насоса может
возникнуть из-за: → высоты всасывания больше допустимой
→ неисправности всасывающих и
нагнетательных клапанов
→ подсоса воздуха в трубопроводе приема или
Сальниковые уплотнения. Сальниковое уплотнение с набивкой см. рисунок относится к контактным уплотнениям и предназначено для предотвращения интенсивных внешних утечек перекачиваемой жидкости из насоса. Типы сальниковых уплотнений:
тип СО – охлаждаемое с подачей охлаждающей жидкости на нажимную втулку сальника а и б и в – с рубашкой охлаждения;
тип СГ - охлаждаемое с гидрозатвором г.
На работу сальниковых уплотнений отрицательно влияют:
а) неравномерный износ защитной гильзы по диаметру и длине, задиры и риски на ее поверхности, биение вала и защитной гильзы, превышающее допустимое;
б) неудовлетворительная по качеству и количеству смазка сальникового уплотнения;
г) неправильный подбор материала сальниковых колец;
д) вибрация насоса, превышающая допустимую величину.
Силу, необходимую для затяжки сальника определяют по формуле
F = K π/4 Р (D2 – d2 ),
где K – коэффициент затяжки, равный 1,4 – 2,0;
Р – внутреннее давление, кг/см2;
D – наружный диаметр набивки, см;
d – диаметр защитной гильзы.
При нормальной работе сальник не должен пропускать более 180 см3/час или 60 капель в минуту. Температура сальника не должна превышать 60 оС (УО 38.12.016 – 94 Общие технические условия по ремонту центробежных насосов). Для поршневых
насосов сальник не должен пропускать 5 см3/мин или 300 см3/час при температуре 60 оС (Общие технические условия по эксплуатации и ремонту поршневых и плужерных насосов ОТУ – 80).
Для нагнетания ЛВЖ, ГЖ, сжиженных газов на насосах применение сальниковых уплотнений не допускается (п.4.4.7 ПБ 09-170-97).
В горячих насосах, а также при перекачке жидкостей с низкими смазывающими свойствами, загрязненных или коррозионных, необходимо для смазки набивки и создания гидравлического затвора подавать уплотнительную жидкость, давление которой должно быть на 0,5-1,5 кгс/ см2 больше давления перекачиваемой жидкости перед уплотнением.
Для предупреждения перегрева сальников предусмотрено их охлаждение охлаждающей жидкостью.
Для насосов, перекачивающих жидкости с температурой до 80 0С, используют асбестовые набивки, пропитанные смесью масла и графитом (приложение 26 УО-94).
При температуре перекачиваемой среды до 200 0С применяют асбестосвинцовую набивку. При температуре выше 200 0С применяют асбестоалюминиевую набивку (п. 2.8.5. УО-94).
Набивка сальников производится после окончания всех работ по сборке и центровке насоса (п. п. 2.8.6., 2.8.7 УО-94).
В случае нагрева сальника при пуске насоса следует несколько раз включить и выключить насос, пока сальник не начнет пропускать уплотняющую или перекачиваемую жидкость.
Торцовые уплотнения по конструкции делят на одинарные и двойные. Одинарное торцовое уплотнение (см. рисунок) включает пару трения, состоящую из двух колец поз. 4 и 5, одно из которых неподвижное другое вращающееся. Пара трения поджимается к друг другу с помощью пружин поз.2 и герметизируется уплотнительными элементами поз. З и 6. На рисунке показана упрощенная схема уплотнения. Выбор той или иной конструктивной схемы определяется конкретными условиями эксплуатации. Максимальная утечка жидкости для работающего одинарного торцового уплотнения не должна превышать 10 капель в минуту при температуре 60 оС, для неработающего насоса 5 капель в минуту.
. Двойное торцовое уплотнение состоит из двух одинарных. Полное отделение перекачиваемой среды от атмосферы может достигаться применением двух одинарных торцовых уплотнений с подачей между ними затворной жидкости. При этом внутреннее уплотнение разделяет перекачиваемую среду и затворную жидкость, а внешнее - жидкость и атмосферу. Различие условий работы внутреннего и внешнего торцовых уплотнений обуславливает и выбор различных по конструкции и материалу одинарных уплотнений, комплектующих двойное торцовое уплотнение.
Двойные торцовые уплотнения применяют для уплотнения валов центробежных нефтяных насосов, перекачивающих нефть, нефтепродукты, сжиженные углеводородные газы, а также другие жидкости, сходные с указанными по физико-механическим свойствам.
Cхема работы бачка для торцового уплотнения «Тандем»
Пример обозначения двойного торцового уплотнения , типа «тандем»
80 УТТ,
где 80 – диаметр вала, мм;
У – уплотнение;
Т – торцовое;
Т – «тандем»
Системы смазки насосов
Основное назначение смазки состоит в уменьшении трения между движущимися деталями и снижения их износа. Кроме того, благодаря смазке охлаждаются трущиеся поверхности и создается дополнительное уплотнение между ними.
Система смазки центробежных насосов. Гидравлическая часть насосов смазывается перекачиваемой жидкостью. Для смазки подшипников применяют жидкие масла: веретенное, турбинное, машинное, авиационное, а также густые консистентные смазки ( солидолы, литол – 24 ). В нефтяных центробежных насосах смазка подшипников осуществляется жидким минеральным маслом марок Тп - 22 или Тп – 30 с помощью маслоподающих элементов ( кольцо, диск ). Возможно применение другой марки масла, которая указывается в паспорте завода изготовителя на данный насос. Принцип работы масленки постоянного уровня см. рисунок
-
Марка насоса
L, мм
НК65/35-70; НК65/35-125; НК65/35-240; НК200/120-70;
НК200/120-120
57 ± 3-5
НК200/120-210; НК560/335-70; НК560/335-180
НК560/335-120
70 ± 3-5
Смазка и охлаждение подшипников, охлаждение ротора и внутренней поверхности статора герметичных электронасосов осуществляется перекачиваемой жидкостью. Перекачиваемая жидкость поступает из напорной зоны через щелевое уплотнение и из полости электродвигателя отводится через штуцер в задней крышке насоса по трубопроводу на прием насоса.
Система смазки паровых прямодействующих насосов. Гидравлическая часть насосов смазывается перекачиваемой жидкостью. Паровая часть – от многоточечного насоса высокого давления ( лубрикатора ) цилиндровым маслом или от групповой масленки.
Смазка шестеренчатых и винтовых насосов осуществляется перекачиваемой жидкостью.
Системы охлаждения насосов
Охлаждение всех деталей насоса ( подшипники, уплотнения, корпус ) осуществляется, как правило, через рубашки охлаждения. В качестве охлаждающей жидкости применяется вода или иная жидкость. На НПЗ в настоящее время применяют
замкнутые схемы охлаждения центробежных насосов. Такая схема включает в себя емкость для охлаждающей жидкости, насос, аппарат воздушного охлаждения типа АВМ или АВГ и трубопроводы технологической обвязки. В качестве охлаждающей жидкости применяют масло, дизтопливо или тосол.
Эксплуатация и техническое обслуживание насосов
Основные операции:
Подготовка к пуску → пуск Переход с работающего насоса на
резервный
Остановка насоса → нормальная
→ аварийная
Техническое обслуживание → контроль и регулирование
параметров
→ диагностика технического
состояния
→ проведение ППР и
ремонтов по техсостоянию
Регулирование основных параметров центробежной насосной установки
Производительность → дросселирование на лини нагнетания
→ байпасирование
→ изменение диаметра рабочих колес
→ изменение частоты вращения ротора
→ параллельная работа насосов
Напор → изменение диаметра рабочих колес
→ изменение частоты вращения ротора
→ последовательная работа насосов
Регулирование параметров поршневого насоса
Производительность → байпасирование
→ изменение длины хода поршня
→ изменение числа ходов поршня
Напор поршневого насоса не регулируется
Контроль рабочих параметров → производительность
→ напор (давление)
→ температура
→ нагрузка электродвигателя
→ герметичность → насоса
→ трубопроводная обвязка
→ уровень смазки
→ вибрация → насоса
→ электродвигателя
Контроль температуры насосного агрегата
Температура → подшипников → насоса
→ электродвигателя
→ системы охлаждения
→ корпуса торцового (сальникового) уплотнения
→ корпуса насоса
→ перекачиваемого продукта
→ обмоток электродвигателя
Основные причины немедленной остановки
насосной установки → увеличение температуры подшипников
выше допустимой
→ перегрузка электродвигателя
→ появление посторонних шумов в насосе
→ увеличение вибрации выше допустимых
норм
→ выход из строя КИП и А
→ пропуск продукта через уплотнение
выше допустимых норм
→ прекращение подачи охлаждающей или
уплотняющей жидкости
При обслуживании
насосной установки запрещается: → пуск центробежного насоса при закрытой
задвижке на линии всасывания
→ длительная работа центр. насоса при закрытой
задвижке на напорном трубопроводе
→ длительная работа центр. насоса при подаче
менее 10% от номинальной
→ пуск поршневого насоса при закрытой
задвижке на напорном трубопроводе
→ подтягивать фланцевые соединения и
сальниковые уплотнения на работающем
насосе
→ работать без ограждений или при
неисправных ограждениях насоса
→ производить ремонт насоса без разборки
электрической схемы привода
→ приступать к ремонтным работам на
не опорожненном полностью насосе
Испытание центробежных и поршневых
насосов после ремонта → кратковременный пуск
→ испытание под нагрузкой не менее 4 – х часов
→ контроль всех параметров
→ проверка работы всех узлов и деталей
→ проверка вибрации
→ проверка герметичности насоса и
технологической обвязки
Основная техническая документация
по безопасной эксплуатации насосов → инструкция по эксплуатации и техническому
обслуживанию насосов
→ журнал замеров уровней вибрации
→ карты вибрации
→ технологическая схема насосной установки
→ технический паспорт, техническое описание
насоса
→ формуляр по эксплуатации и ремонту
→ план локализации аварийных ситуаций
Характерные неисправности насосных
агрегатов: → нагрев выше допустимого
→ вибрация
→ нарушение герметичности
→ снижение технологических параметров
( производительность, давление )
→ перегрузка электродвигателя
Нагрев подшипников выше допустимого
обусловлен: → повышенной вибрацией, биением ротора
→ неправильной установкой подшипников
→ некачественной смазкой
→ недостаточной подачей смазки
→ уменьшением подачи охлаждающей
жидкости
Вибрация насоса возникает из-за: → нарушения центровки
→ дебаланса ротора
→ ослабления фундаментных болтов
→ неисправности подшипников
→ неисправности муфты
→ искривления вала
→ работа насоса в режиме кавитации
Нарушение подачи жидкости после
пуска поршневого насоса может
возникнуть из-за: → высоты всасывания больше допустимой
→ неисправности всасывающих и
нагнетательных клапанов
→ подсоса воздуха в трубопроводе приема или