Рабочая характеристика центробежного насоса (ЦБН)

Техническая характеристика КНС

ОСНОВНОЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ КНС

ЛЕКЦИЯ 2. ОБОРУДОВАНИЕ КУСТОВЫЕ НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ

ОБОРУДОВАНИЕ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ 2 ПОДЪЕМА ( НС2 )

К станциям 2 подъема относятся объекты, перекачивающие воду от водозабора на кустовые насосные станции. Могут располагаться отдель­но или совмещаться с КНС.

Основным оборудованием НС2 являются центробежные насосы. В настоя­щее время получили широкое применение насосы типа ЦНС-ЗОО-480 (ста­рое обозначение 8МС-7 ). Насос секционный, состоит из отдельных секций, крышек всасывания и нагне­тания. Символы расшифровываются так:

Ц - центробежный;

Н - насос;

С - секционный;

300- подача, м³/час;

480-напор, м.вод.ст.

1-направляющий аппарат; 2-рабочее колесо; 3-подушка пяты; 4-гидравлическая подушка; 5-сальник; 6-подшипник; 7-вал

Рисунок 12-Схематическое устройство «ЦНС»

Насосы "ЦНС" предназначены для откачки нейтральных жидкостей и воды с содер­жанием мехпримесей не более 0,2% по массе при размере 0,2 мм по размеру. Нормальная температура перекачиваемой жидкости +25°с, материал основных деталей - чу­гун.

Устройство насоса рассмотрим позднее. Технологическая схема станции второго подъема приведена на рисунке 13.

1-трубопровод от водоисточника; 2-буферный резервуар; 3-приемный трубопровод НС2; 4-байпасный трубопровод; 5-прием насоса; 6-насос; 7-привод; 8-выкид насоса; 9-выкидная гребенка НС2; 10-расходомеры.

Рисунок 13-Технологическая схема НС2

Техническая характеристика кустовой насосной станции определяется следующими факторами: а) суммарной приемистостью нагнетательных скважин, образующих общую производительность КНС; б) давлением нагнетания (давление, при котором нагнетательные скважины принимает заданный объем воды, плюс потери на трение, на местные сопротивления, на преодоление разности геометрических высот); в) количеством подклю­чаемых нагнетательных скважин, определяющих габариты КНС.

Определяют требуемое количество насосов из соотношения:

(1)

где Qс - суммарная производительность скважин, м³/сут;

Qнас - единичная производительность насоса, м³/сут.

На 2 работающих насоса следует иметь I резервный.

Расчет параметров КНС ведут в следующей последовательности.

Определяют мощность одного насоса из формулы:

где Q - подача насоса при номинальном режиме, м³/с;

Нн - напор насоса, м;

pж - плотность перекачиваемой жидкости, кг/м³;

q - коэффициент полезного действия ( для центробежных насосов колеблется от 0,5 до 0,9).

Мощность всех насосов (не считая резервных) определяет мощность КНС.

Мощность электродвигателя для насоса выбирают так:

(2)

где n_H- кпд насоса (0,5 - 0,9);

n_a - кпд двигателя (до 0,97);

n_п - кпд передачи (0,95);

K - коэффициент запаса (до 1,3)

Современные КНС и станции 2 подъема работают при параллельной работе отдельных насосов (все насосы нагнетают воду в общий нагнетательный коллектор).

Рабочая характеристика насоса - это графическая зависимость основ­ных технических показателей - напора, мощности, кпд от произ­водительности при постоянной частоте вращения, вязкости и плот­ности перекачиваемой среды на выходе в насос. Зона характеристики насоса, в которой рекомендуется длительная его эксплуатация, называ­ется рабочей частью характеристики (рис. 14). На КНС насосы могут работать последовательно или параллельно.

Рисунок 14-Техническая характеристика ЦБН

Для параллельной работы выбираются насосы с одинаковым напором. Суммарная их производительность определяется как сумма, откладываемая на оси абсцисс (см.рисунок 13).

Рисунок 13-Техническая характеристика двух ЦБН, работающих параллельно с производительностью О₁ и О₂

Следует иметь ввиду, что суммарная производительность двух насо­сов меньше из-за возникновения потерь.

При последовательной работе двух насосов (см. рисунок 14) суммируются напоры каж­дого насоса; производительность принимается постоянной. Этот способ применяется для резкого увеличения напора в системе. Однако следует иметь виду, что последовательная работа эффективна при применении насосов с одинаковой технической характеристикой.

Отечественная промышленное выпускает для систем ППД насосы типа ЦНС 180 с напорами 950, 1185, 1422, 1660, 1900 м. Все они имеют одну корпусную базу Техническая характеристика насосов применяемых на КНС, приведена в таблице 3.

Рисунок 14-Техническая характеристика двух ЦБН, работающих последовательно с напорами Н₁ и Н₂

ЦНС - насос центробежный, горизонтальный, секционный, однокорпусный, с односторонним расположением колес, с гидропятой, подшипниками скольжения.

Корпус (см. рисунок 19) состоит из набора секций

1, входных и напорных крышек.
материал секций - сталь 2X13, в секции вмонтированы направляющие аппараты из стали 2X13 л. Ротор состоит из рабочих колес (сталь 2X13 л), разгрузочного диска, защитных втулок, вала ( сталь 40ХФА). Уплотнение рабочих колес щелевого типа. Опоры вала – подшипники сколь жения залитые баббитом (70% олова, 20% свинца и примеси).

Указатель осевого сдвига смонтирован на заднем подшипнике. Зубчатая муфта служит для соединения насоса с электродвигателем (ЭД) и является маслозаполненной.

Таблица 3-Техническая характеристика насосов ЦНС-180

Рисунок 16-Рабочая секция ЦБН

Привод - синхронные или асинхронные ЭД мощностью 630-1600 кВт. Направление вращения ЭД по часовой стрелке со сторо­ны муфты.

Маслосистема включает в себя маслонасос РЗ-4,5 I (рис. 17), масляный бак 2, маслоохладитель 3, фильтр 4, запорную арматуру. Включается в работу перед запуском насоса, и при достижении в системе давления 0,1 МПа подается импульс на вклю­чение насоса.

1-маслонасос; 2-бак; 3-маслоохладитель; 4-фильтр

Рисунок 17-Маслосистема насоса ЦНС

Система водяного охлаждения предусматривает подачу охлаждающей воды в маслоохладитель 3 и сальники. Расход воды 6 м³/час.