Компрессорные и насосные установки

5. Выбор резервного насосного  оборудования. Для обеспечения наибольшей  бесперебойности подачи воды  потребителю необходимо устанавливать  резервное насосное оборудование. Число резервных агрегатов принимается  в зависимости от категории  надёжности станции и числа  рабочих агрегатов. НСII относится  ко II - му классу, (т.е. допускается  кратковременное отключение насосов  на время, необходимое для включения  резервных агрегатов), так как  имеется ёмкость с соответствующим  противопожарным запасом воды. Исходя  из того, что на НСII имеется 2 рабочих  хозяйственно - бытовых насоса и 1 рабочий противопожарный насос принимаем следующее число резервных насосов: хозяйственно - бытовые - 1 шт. противопожарные - 1 шт. 6. Определение мощности и марки приводного двигателя Исходными данными для определения требуемой мощности электродвигателя является секундная подача насоса и напор. Подачу и напор принимают по режимной точке работы системы " насос – водоводы". Определим мощность насоса по формуле:

N = gQH / 1000н,

где н- КПД насоса

NI+II= 10009.810.1934.806/10000.77 = 84.25 кВт NI= 84.25/2 = 42.125 кВт. Мощность двигателя принимается большей на случай перегрузок от неучтённых условий работы. При непосредственном соединении вала насоса с валом двигателя, мощность двигателя определяется по формуле:

Nдв.= gQHК / 1000н,

где К - коэффициент запаса мощности. Коэффициент запаса мощности принимается в зависимости от мощности насоса:

К = 1,15.

Nдв.= 42,125*1,15 = 48,44 кВт

Марка двигателя выбирается в зависимости от его мощности и частоты вращения насоса: А2-91-6 (Nдв.= 55 кВт, n = 1000 об / мин).

7. Компоновка насосной  станции. Учитывая тип, размеры и  количество насосов, а также прямоугольную  форму НС в плане, мы выбрали  однорядное расположение насосных  агрегатов. В здании НС должна  быть обеспечена полная безопасность  и удобство эксплуатаци, а также  возможность разборки и монтажа  насосных агрегатов. Проход между  агрегатами должен быть не  менее 1 м. Расстояние от длинных  сторон фундаментных плит до  стен НС - не менее 1м. Расстояние  между неподвижными выступающими  частями оборудования не менее 0,7 м. Проход между агрегатами  и распределительными щитами - не  менее 2 м. Ширина машинного зала  равна сумме длин участков  трубопроводов, фасонных частей  и арматуры на всасывающих  и напорных линиях, а также  поперечного размера самого насоса. Длина машинного зала определяется  проходами между торцевыми стенами  и агрегатами, продольными размерами  самих агрегатов и расстояние  между ними. Предусматриваются монтажная  площадка для ремонта насосов  и электродвигателей, расположенные  в торце здания. Высота верхнего  строения определяется по формуле:

Нстр.= h + h1+ h2+ hс.+ hгр.+ hоб.+ 0,5,

где h - монтажный запас, принимают 0,1 - 0,2 м; h1- высота кранового оборудования; h2-минимальная длина полностью втянутого грузового троса;

hс. -высота строп, 0,5 - 1 м; hгр. -высота груза;

hоб. -высота уже установленного оборудования; 0,5 - минимальная высота от груза до уже установленного оборудования. Принимаем стандартное значение Нстр.= 4,8 м. Здания наземных станций - сооружения промышленно - цехового типа. Фундаменты здания ленточного типа выполняют из сборных железобетонных элементов. Фундаменты под насосы делают независимыми монолитными. Здания в основном бывают каркасного типа из сборных железобетонных конструкций. Покрытие делают из железобетонных плит с последующим утеплением и укладкой нескольких слоёв (2 - 3) рубероида на битумной мастике.

Для перехода через трубы устраивают лестницы - мостики шириной 0,7 м и углом наклона не более 60. Общая площадь оконных проёмов должна быть более 12,5 % площади пола. Размеры ворот зависят от максимальных габаритов оборудования. 8. Выбор дополнительного оборудования и трубопроводной арматуры. Для заливки насосов перед запуском используем вакуумную установку ВВН 1 – 3. Для монтажа и демонтажа оборудования применяем кран 21П5.5Т. В качестве трубопроводной арматуры применяем: задвижки параллельные с выдвижным шпинделем фланцевые чугунные на Ру= 1.0 Мпа – 30ч6бр; обратные поворотные клапаны фланцевые чугунные на Ру= 1.0 Мпа – 19ч16бр. На напорных трубопроводах устанавливают измерительную (расходомеры) и предохранительную (гасители энергии гидравлического удара) арматуры. Для обеспечения надёжности работы НС на всасывающих и напорных трубопроводах устанавливают такое количество запорной арматуры, чтобы можно было производить ремонт или замену любого насоса, обратного клапана или основной задвижки.

 

 

 

 

 

 

3.2. Мероприятия по повышению  КПД

 

1.Работа одной половинкой рабочего колеса с компенсацией осевых пульсаций, нагрузок на ротор, подшипниковые узлы и торцевые уплотнения. Должен быть обеспечен минимум дисковых потерь за счет изменения конструкции "фалыпступени". 2.Применением и оптимизацией характеристик сменных рабочих колес с некоторым изменением геометрии лопастей и дисков рабочих колес, применением обточки (подрезки). 3.Использование лопаточных диффузоров (направляющих аппаратов) или специальных сопел в проточную часть насоса (в спиральный канал диффузора — улитку, на входе в колесо) с возможным одновременным растачиванием кромок горловины диффузора, подпиливанием нерабочей стороны лопаток колеса и пр. 4.Оптимизацией зазора между наружным диаметром рабочего колеса и языком спирального отвода с возможной запиловкой выходных кромок лопастей. Доработка языка насоса. 5.Разработкой осецентробежных рабочих колес с двух- или трехъярусным расположением лопаток. 6. Управлением пограничным слоем движущегося в межлопаточном пространстве потока за счет эжекции выходящей из рабочего колеса жидкости или перераспределением давления на поверхностях лопаток путем сверления отверстий или фрезерования щелей. 7.Применением плавающих или торцевых уплотнений рабочего колеса вместо существующей конструкции щелевого уплотнения. 8.Использованием более совершенной технологии сборки, монтажа и ремонта насосов, обеспечивающих симметричное расположение рабочих колес относительно улитки, равномерный (без эксцентриситета) зазор в щелевом уплотнении, плавное сопряжение отдельных деталей насоса, скругление входных кромок лопаток и языка, снижение шероховатости элементов проточной части насосов. 9.Оптимальное сочетание подрезки рабочих колес на недогрузочных режимах с целью снижения вибрации и изменения (повышения) КПД.

 

Учитывая повышение КПД насоса с половинкой колеса на 6-10 % по сравнению с серийным колесом и высокую виброустойчивость насоса (на корпусах подшипников виброскорость составляет 2-4 мм/с), следует признать целесообразным использование таких колес в тех случаях, когда выдаваемый насосом напор позволяет вести перекачку с заданной производительностью. КПД зависит от коэффициента быстроходности насоса ns, с увеличением коэффициента быстроходности насосов и при применении обточки наблюдается увеличение падения КПД при той же степени обточки. Так, если для насосов с ns = 60-е-100 при обточке на 15 % почти не происходит снижения КПД, то при обточке на 10 % рабочего колеса насоса с nS= 2,5-3 % Таким образом, степень допустимой обточки рабочего колеса по наружному диаметру зависит от конструкции насоса, т.е. от коэффициента быстроходности. Для насосов малой быстроходности допускаемая обточка в процентах от первоначального диаметра D2 больше, чем для насосов с большим коэффициентом быстроходности. Повышение эффективности работы за счет применения лопаточных диффузоров (направляющих аппаратов). Большую часть потерь в насосах при работе на режимах недогрузки составляют потери в отводе. Если на номинальной подаче потери в отводе составляют по отношению к гидравлической мощности насоса 3 %, то на подаче, равной 0,5 QHOM, Потери в отводе составляют 20 %, а на подаче 0,4 QHOM потери в отводе составляют по отношению к гидравлической мощности около 30 %. Гидравлические потери в отводе имеют четко выраженную по подаче зону минимальных значений, в то же время гидравлические потери в рабочем колесе не имеют такой зоны, т.е. оптимальный режим работы насоса определяется отводом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.3 Мероприятия по охране труда и окружающей среды при эксплуатации

оборудования.

Меры безопасности.

Перед пуском все подвижные части компрессора оградить защитными кожухами. Проверить исправность манометров, термометров, средств сигнализации и автоматики. Не использовать приборы с пропущенными сроками проверки и неисправные. Не применять смазочные масла без сертификата, паспорта или прошедшие анализа. Не включать компрессор при неисправных и неотрегулированных предохранительных клапанах. Не допускать при компрессора ремонт и очистку движущихся частей, а также под- крепежа и резьбовых соединений на аппаратах и сборочных единицах находящихся под давлением. Не вскрывать соединения газовых коммуникаций компрессора и его цилиндры без сброса давления и продувки. Немедленно остановить компрессор при появлении стуков, чрезмерном нагреве подшипников, поломке деталей или внезапном прекращений подачи воды; возобновлять подачу воды только после остывания цилиндров. При прекращении подачи электроэнергии или коротком замыкании в сети немедленно отключить от сети главный электродвигатель и экстренно остановить компрессор. Соблюдать правила электробезопасности при эксплуатации электрооборудования и проводок, связанных с пуском, обслуживанием и остановом компрессора. Не работать при утечке газа в уплотнениях компрессора и соединениях газопроводов. Не выполнять газосварочные и другие работы с применением открытого огня в машинном зале без оформления допуска Включать компрессор только при полной исправности средств сигнализации и пожаротушения. Не допускается вход в машинный зал лиц, не обслуживающих компрессор. Вести постоянное наблюдение за работой компрессора При работе с опасными газами машинист должен иметь при себе противогаз. В машинном зале и на рабочем месте поддерживать порядок, не загромождать служебные проходы, лестницы и площадки, обеспечивать достаточное освещение. Периодически проверять исправность грузоподъемных механизмов и такелажных средств, используемых в машинном зале. В наличии всегда должен быть комплект инструментов и инвентаря.

 

 

 

 

 

3.4.Мероприятия по сокращению  количества вредных выбросов

 

Усилить контроль за точным соблюдением технологического регламента производства; запретить работу оборудования на форсированном режиме; рассредоточить во времени работу технологических агрегатов, не участвующих в едином непрерывном технологическом процессе, при работе которых выбросы вредных веществ в атмосферу достигают максимальных значений; усилить контроль за работой контрольно-измерительных приборов и автоматических систем управления технологическими процессами; запретить продувку и чистку оборудования, газоходов, емкостей, в которых хранились загрязняющие вещества, ремонтные работы, связанные с повышенным выделением вредных веществ в атмосферу; усилить контроль за герметичностью газоходных систем и агрегатов, мест пересыпки пылящих материалов и других источников пылегазовыделения; усилить контроль за техническим состоянием и эксплуатацией всех газоочистных установок; обеспечить бесперебойную работу всех пылеочистных систем и сооружений и их отдельных элементов, не допускать снижения их производительности, а также отключения на профилактические осмотры, ревизии и ремонты; обеспечить максимально эффективное орошение аппаратов пылегазоулавливателей; проверить соответствие регламенту производства концентраций поглотительных растворов, применяемых в газоочистных установках; ограничить погрузочно-разгрузочные работы, связанные со значительными выделениями в атмосферу загрязняющих веществ; использовать запас высококачественного сырья, при работе на котором обеспечивается снижение выбросов загрязняющих веществ; интенсифицировать влажную уборку производственных помещений предприятия, где это допускается правилами техники безопасности; прекратить испытание оборудования, связанного с изменениями технологического режима, приводящего к увеличению выбросов загрязняющих веществ в атмосферу;

обеспечить инструментальный контроль степени очистки газов в пылегазоочистных установках, выбросов вредных веществ в атмосферу непосредственно на источниках и на границе санитарно-защитной зоны. снизить производительность отдельных аппаратов и технологических линий, работа которых связана со значительным выделением в атмосферу вредных веществ; в случае, если сроки начала планово-предупредительных работ по ремонту технологического оборудования и наступления НМУ достаточно близки, следует провести остановку оборудования; уменьшить интенсивность технологических процессов, связанных с повышенными выбросами вредных веществ в атмосферу на тех предприятиях, где за счет интенсификации и использования более качественного сырья возможна компенсация отставания в периоды НМУ; перевести котельные и ТЭЦ, где это возможно, на природный газ или малосернистое и малозольное топливо, при работе с которыми обеспечивается снижение выбросов вредных веществ в атмосферу; ограничить использование автотранспорта и других передвижных источников выбросов на территории предприятия и города согласно ранее разработанным схемам маршрутов; прекратить обкатку двигателей на испытательных стендах; принять меры по предотвращению испарения топлива; запретить сжигание отходов производства и мусора, если оно осуществляется без использования специальных установок, оснащенных пылегазоулавливающими аппаратами;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                  

 

 

 

 

ВЫВОДЫ и ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

На сегодняшний день Разработка мероприятий по увеличению срока эксплуатации насосного и компрессорного оборудования на установках подготовки нефти достигла высокого уровня.

Современные достижения в этой области выделили несколько важных задач.

• выявлено, что основнсе технического обслуживания или ремонта ;

• установлено, что оперативную оценку фактического технического состояния оборудования необходимо реализовать в условиях автоматизации нефтеперекачивающих станций. Показано, что по тенденции изменения среднего квадратического значения виброскорости от времени наработки и с учетом изменения подачи можно определить время вывода оборудования в ремонт. Определены причины изменения характеристик насосов по мере наработки, устранение которых позволит повысить экономические показатели работы насосов;

• обоснована необходимость проведения дефектоскопии корпусов магистральных и подпорных насосов, а также их валов и роторов электродвигателей, которая позволит повысить достоверность результатов вибрационной диагностики, определить техническое состояние и остаточный ресурс (срок службы) насосного оборудования.

Определены нормы допустимых дефектов, которые выявляются при неразрушающем контроле оборудования.ым направлением работ по обеспечению надежности и экономичной эксплуатации насосных агрегатов является реализация задач вибрационной и параметрической диагностики на стадии эксплуатации оборудования.

 

 

 

                                                 

                                                  Библиографический список

1. Романков  П.Г., Курочкин М.И. Примеры  и задачи по курсу Процессы и аппараты химической промышленности. : Химия, 2006.-225с.

2. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носов  А.А. Примеры и задачи по курсу  Процессы и аппараты химической  технологии.: Химия, 2009.-575с.

3. Веригин И.С. Компрессорные и насосные установки.: 2007.-288 с.

4.Баранов Д.А., Кутепов  А.М. Процессы и аппараты.: 2005.-304 с.

5. Вержичинская С.В., Дигуров Н.Г., Синицин С.А. Химия и технология нефти и газа.:

2007.-400 с.

6. Коршак А.А., Шаммазов А.М. Основы нефтегазового дела.: 2002.-544 с.