Модернизация насосного агрегата НВП 20500-120-М-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

Выпускная квалификационная работа по теме «Модернизация насосного агрегата НВП 20500-120-М», содержит ___ страниц текстового документа, __ приложение, __ использованных источников, __ листов графического материала.
ПОДПОРНЫЙ, ТРЕХСЕКЦИОННЫЙ НАСОС, ПРЕДВКЛЮЧЕННОЕ КОЛЕСО, НАСОС НВП 20500-120-М, ПЕРЕКАЧКА НЕФТИ, ПОДПОРНАЯ НАСОСНАЯ СТАНЦИЯ, МАГИСТРАЛЬНАЯ НАСОСНАЯ, ТОРЦОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ, МОДЕРНИЗАЦИЯ, МАГНИТНАЯ ЖИДКОСТЬ, НАДЕЖНОСТЬ.
Объект модернизации: насос подпорный вертикальный НВП 20500-120-М.
Цели модернизации:
• увеличение средней наработки до отказа торцового уплотнения;
• повышение надежности насоса.
В настоящем дипломном проекте дана краткая характеристика работы подпорного насоса, рассмотрены проблемы в процессе работы насоса и причины повышенного износа оборудования.
В конструктивной части дипломного проекта предложен проект установки магнитожидкостного уплотнения. Учтены вопросы безопасности и экологичности проекта, произведен экономический расчет.
Современным типом подпорных насосов, являются насосы НПВ (нефтяные подпорные вертикальные).
Цифры в маркировке указывают на производительность (м3/ч) и напор насоса (м). Данный тип насоса размещается в стакане 1, расположенном под уровнем земли, практически на отметке трубопровода. Приводящий двигатель находится на поверхности.
Насос имеет центробежное рабочее колесо двухстороннего входа 2, с каждой стороны колеса по предвключенному литому колесу 4 типа шнек. Направляющие подшипники ротора – подшипники скольжения, они смазываются и охлаждаются перекачиваемой нефтью.
Удерживание ротора от перемещения в осевом направлении производится сдвоенными радиально-упорными шарикоподшипниками 6, имеющими консистентную смазку. Ротор насоса гидравлически уравновешен применением на нём центробежного колеса двухстороннего входа, уплотнение ротора 5 – механическое, торцевого типа.
Принцип работы насосного агрегата заключается в преобразовании механической энергии приводного двигателя в гидравлическую энергию перемещаемой насосом жидкости, что осуществляется вращающимися рабочими колесами, снабженными лопастями.
Данный насос – центробежный, вертикальный двухкорпусной, секционного типа, трехступенчатый, с рабочим первой ступени односторенного входа с предвключенным колесом и концевым торцовым уплотнением патронного типа.

3.1.1 Назначение изделия

Насос НПВ 2500-120-М (Q=2400M3/4, Н=103М) изготовлен ОАО Сумский завод «Насосэнергомаш». Насос НПВ 2500-120-М (Q=2400M3 /Ч, Н=103М) предназначен для перекачивания нефти.
Насос (агрегат) изготовлен для эксплуатации в макроклиматических районах с умеренным и холодным климатом - УХЛ при категории размещения 1 или 2 по ГОСТ 15150-69 с нижним значением температуры окружающего воздуха минус 60 °С и верхним - плюс 40 °С.
Агрегат изготовлен во взрывозащищенном исполнении и предназначен для эксплуатации во взрывоопасных зонах класса 2 по ГОСТ Р51330.9-99, класса В-1г согласно «Правил устройства электроустановок» (ПУЭ) и предназначен для перекачивания жидкостей, пары которых образуют с воздухом взрывоопасные смеси.
Насос в составе агрегата относится к изделиям конкретного назначения (ИКН), вида I (восстанавливаемые) по ГОСТ 27.003-90.
Режим работы насоса - постоянный. Насосы допускают параллельную работу.
Насосный агрегат АНПВ 2500-120-М (Q=2400M3 /Ч, Н=103М) изготавливается для эксплуатации в районах с сейсмичностью до 7 баллов включительно
Условное обозначение насоса НПВ 2500-120-М (Q=2400M3 /Ч, Н= 103м):
НП - нефтяной, подпорный;
В - вертикальный;
М- модернизированный;
2400 - подача насоса в номинальном режиме, м3/ч;
103 - напор насоса в номинальном режиме, м;
А - отличительный индекс агрегата; [13]

Проведенный патентно-информационный обзор позволил мне изучить различные нефтяные насосы, торцовые уплотнения и др.
 Модернизация представляет собой замену щелевого уплотнения на магнитожидкостное уплотнение вала (авторское свидетельство РФ № 2324094).
 Изучив различные уплотнения, в особенности магнитожидкостные пришел к данному патенту из-за его исключительной конструкции по отношению к другим уплотнениям.
Магнитожидкостное уплотнение вала содержит кольцевую магнитную систему с полюсными приставками, образующими с валом зазор, заполненный магнитной жидкостью. Со стороны уплотняемой среды уплотнение снабжено средством защиты от попадания магнитных частиц уплотняемой среды в рабочий зазор уплотнения. Средство защиты расположено в зоне потоков рассеяния уплотнения и выполнено в виде немагнитного диска, закрепленного на полюсной приставке, часть которого расположена в радиальном пазу вала
Таким образом, предлагаемое уплотнение позволяет при герметизации сред, содержащих магнитные частицы, исключить их попадание в рабочий зазор уплотнения, тем самым существенным образом повысить его надежность и ресурс.
В дипломном проекте проведена модернизация насосного агрегата НВП 205000-120-М, при этом узлом модернизации выбрана самая слабая ее часть – торцовое уплотнение. Был проведен патентно-информационный обзор и анализ конструкций вертикальных, подпорных, нефтяных насосов. На основе полученных данных были сделаны выводы о предпочтительном техническом решении, которые легли в основу модернизации вертикального подпорного насоса.
В соответствии с целью решены следующие задачи:
• произведены расчеты на прочность модернизированного оборудования;
• произведены расчеты и сравнения показателей до и после модернизации
• оценка экономической эффективности разработки и возможности внедрения проектируемого узла.
Согласно сборочному чертежу и стандартам отечественного машиностроения был спроектирован технологический маршрут втулки.
В результате проведения модернизации по повышению надежности торцового уплотнения получена прибыль 206202,87 рублей. Таким образом, цель дипломного проекта, ожидаемым эффектом от которого является повышение надежности и средней наработки до отказа, была достигнута в полной мере.