Оборудование участка горючесмазочных материалов в условиях многолетних мерзлых пород. Замена насоса типа ЦПС-57,на насос GSP 4*3*8H EA9 SS с магнитным приводом производства Великобретании фирмы HMD Seal/less Pumps-Курсовая работа-Оборудование для добычи и

Оборудование участка горючесмазочных материалов в условиях многолетних мерзлых пород. Замена насоса типа ЦПС-57,на насос GSP 4*3*8H EA9 SS с магнитным приводом производства Великобретании фирмы HMD Seal/less Pumps-Курсовая работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
Дипломный проект студента Лашук А.Ю., на тему «Оборудование участка горючесмазочных материалов в условиях многолетних мерзлых пород», выполнен на основании задания, выданного руководителем проекта от кафедры "Машины и оборудование нефтегазового промысла" Луневым А.С.
В настоящее время на участке ГСМ Витимского цеха горюче-смазочные материалы (бензин, керосин, дизельное топливо) подаются на склад ГСМ по трубопроводам насосами ЦПС-57, установленных на причале.
Использование насосов типа ЦПС-57 приводит к большим материальным затратам на техническое обслуживание.Он не обеспечивает надежность работы, и непрерывность технологического процесса.
Вместе с тем известны центробежные бессальниковые насосы, с магнитным приводом производства Великобретании фирмы HMD Seal/less Pumps.
Целью данного дипломного проекта является увеличение надежности, обеспечение непрерывности технологическог процесса на участке гсм,путем замены насосного агрегата на более усовершенствованный.
Настоящий дипломный проект содержит ____ листов графической части, _____ листов пояснительной записки.
3 Способы повышения работоспособности центробежных насосов

3.1 Снижение осевой силы

Многообразие предложение по снижению осевой силы, автоматического уравновешивания осевой силы и наконец повышению надежности можно расписать в виде нескольких способов в данном случае: динамический, объемный и дросселировании.
Динамический способ можно разбить на три группы: лопатки колеса (импеллер), лопатки корпуса и образование вихрей. В свою очередь лопатки колеса (импеллер) и лопатки корпуса могут быть регулируемые и нерегулируемые.
Множество решений проблемы осевой силы можно решить снабжая импеллер с радиальными лопатками всяческими механизмами и добавлением камер, а точнее говоря: снабжение приводным механизмом и возможностью поворота ступицы, снабжение камерами сильфонного типа, снабжение зоной нагнетания каналом, снабжение радиальными отверстиями, снабжение фиксатором и т.д. Соответственно эти устройства относятся к регулируем. К не регулируемым можно отнести: снабжение ребрами, пластины которых размещены в межреберных пазах, наличием зубчатого колеса и т.д.
Лопатки корпуса снабжены рычажным механизмом который является регулируемым. К нерегулируемому устройству относится устройство в котором присутствует внедрение ребер высотой, меньшей расстояния от наружного диаметра камер до рабочего колеса.
Исключением в динамическом способе можно считать образование вихрей с помощью образования магнитного поля.
Объемный способ включает в себя: перетек жидкости и кольцевые камеры.
Перетек жидкости зависит как от свойства жидкости так и от площади каналов. Выполняют кольцевые камеры с целью уменьшение осевой силы и повышения надежности. Также выполняют рабочее колесо со скосом 25–30 .
От внедрения нагревателя с тыльной стороны рабочего колеса зависит вязкость и соответственно быстрота перетека жидкости, что позволяет избежать неисправность в течении долгого времени эксплуатации насоса.
Кольцевые камеры выполняют с постоянным и непостоянный объем. Тот и другой метод позволяет автоматически уравновешивать осевые силы.
Не мало важный способ как дросселирование может быть регулируемым и не регулируемым. Ну и соответственно к нерегулируемым можно отнести дроссельные уплотнения и дросселирующие щели.

3.2 Предотвращение утечек

Уплотнения насоса можно разбить на две группы: наружные (концевые) уплотнения вала и внутренние уплотнения ступени.
Концевые уплотнения предназначены для:
а) предотвращения утечек перекачиваемой жидкости из насоса;
б) недопущения попадания воздуха в насос при работе последнего с разрежением на входе;
в) обеспечения охлаждения вала при перекачивании горячих жидкостей.
Концевые уплотнения делятся на три группы: контактные, бесконтактные и комбинированные.
Из числа контактных уплотнений наибольшее распространение в энергетических насосах получили сальниковые и торцевые уплотнения и уплотнения с плавающими кольцами.
Набивные сальниковые уплотнения просты и надежно работают при давлении перед сальником до 1 МПа и окружной скорости вращения втулки вала до 20 .
При нормальной работе сальника через него должна протекать тонкая струйка жидкости для отвода теплоты трения и смазки трущихся поверхностей. Нажимное усилие на сальник должно быть минимальным при обеспечении требуемой герметичности.
Для равномерного распределения напряжений число колец набивки рекомендуется принимать не более четырех. Выравнивания распределения радиальных напряжений вдоль длины пакета набивки можно достичь выполнением опорных поверхностей втулки и корпуса со скосом в одну сторону под углом примерно 60 .
В горячих насосах предусматривается охлаждение сальникового уплотнения. Охлаждение может быть наружным и комбинированным.
Торцовые уплотнения в последнее время находят все большее распространение в энергетических насосах, так как работают практически без утечек при более высоких давлениях уплотняющей жидкости по сравнению с сальником, просты в обслуживании, которое обычно состоит в периодическом осмотре уплотнения. Торцовое уплотнение представляет собой уплотняющее устройство, в котором плоские кольцевые уплотняющие поверхности расположены в плоскости, перпендикулярной оси ротора.
Торцовые уплотнения бывают одинарными и двойными.
При работе одинарного торцового уплотнения имеет место незначительная протечка (0,2 – 10 ). Если насосы перекачивают токсичные или радиоактивные жидкости, а так же жидкости, содержащие абразивные частицы, целесообразно применять двойное торцовое уплотнение.
Двойное торцовое уплотнение представляет собой конструкцию из двух одинарных уплотнений, образующих замкнутую камеру, в которую подводится чистая запирающая жидкость от внешнего источника с давлением , превышающим уплотняемое давление P. Запирающая жидкость зачастую выполняют также функции охлаждающей.
Торцевые уплотнения требуют высокой точности изготовления и монтажа. Для пары трения применяются хромистые термообработанные стали, графит, керамика. Ряд зарубежных фирм Sandvik (Швеция), Burgmann (ФРГ) изготовляют торцовые уплотнения, у которых оба уплотняющих элемента изготовлены из специальных твердых сплавов. Пружины, работающие в нейтральных жидкостях, изготавливаются из углеродистых или малолегированных сталей. Для агрессивных жидкостей применяются пружины из углеродистой стали, покрытые резиной, фторопластом, пластмассой, или пружины из легированных сталей марки Х18Н9Т, Х17Н13М3Т, ОХ23Н28М3ДЗТ.
Бесконтактные уплотнения нашли применение главным образом в крупных ответственных насосах, для которых требования надежности и долговечности работы являются превалирующими.
Принцип работы уплотнения щелевого (лабиринтного) типа заключается в дросселировании давления в цилиндрических щелях, с промежуточным отбором и подводом запирающей жидкости. Уплотнения такого типа удовлетворительно работают при давлении до 5 МПа и температуре перекачиваемой жидкости до 523 К.
В уплотнениях подобного типа отсутствует соприкосновение вращающихся деталей. Долговечность работы уплотнения определяется эрозийным износом уплотняющих втулок: неподвижной и вращающихся.
Радиальный зазор в щели выбирается равным 0,25 – 0,3, что дает возможность предотвратить соприкосновение неподвижных и вращающихся деталей. Необходимая длина щели определяется расчетом по перепаду давления.
Для увеличения сопротивления щели на вращающейся втулке можно нарезать кольцевые канавки 1,6 1,6 мм с шагом 3,2 мм, что уменьшает утечки примерно на 30 . Однако следует помнить, что кольцевые канавки могут служить причиной возникновения дополнительных возмущающих гидродинамических сил, способствующих повышению вибрации ротора.
Динамические уплотнения принципиально отличаются от приведенных выше тем, что они не являются дополнительным сопротивлением. В динамическом уплотнении часть энергии привода насоса расходуется на создание противодавления, препятствующего выходу наружу перекачиваемой жидкости. Таким образом, они представляют собой тот или иной тип насоса. Применением динамического уплотнения можно обеспечить полную герметичность насоса, что важно при перекачивании радиоактивных, токсичных и взрывоопасных жидкостей. Основным недостатком таких уплотнений является то, что они не уплотняют вал при остановленном насосе. Поэтому они часто выполняются в комбинации с контактным уплотнением того или иного типа.
Наибольшее распространение в насосостроении получили динамические уплотнения, выполненные в виде радиальных или осевых импеллеров.
Радиальный импеллер применяется обычно в одноступенчатых химических насосах. Он представляет собой открытое или закрытое рабочее колесо центробежного насоса, расположенное на внешней стороне покрывающего диска основного рабочего колеса. Лопатки импеллера открытого типа выполняются радиальными.
Осевые импеллеры представляют собой винтоканавочный или лабиринтный насос, расположенный в зоне уплотнения вала. Винтовая нарезка (прямоугольный или трапецеидальной формы) на втулке вала выполнена таким образом, чтобы при вращении вала жидкость подавалась внутрь корпуса.
В некоторых типах насосов, например в ГЦН АЭС, концевое уплотнение является основным элементом, определяющим надежность работы насоса. Оно должно обеспечить высокую длительность и надежность работы, полностью исключить внешние утечки. В таких случаях приходится применять многоступенчатые комбинированные уплотнения.
Внутреннее уплотнение представляет собой комплект из трех плавающих колец, уплотнительные пояски которых расположены на разных диаметрах для надежной работы уплотнения при возможных двух направлениях протечек (из насоса в приемную камеру уплотнения или в насос).
Длина щели в уплотнениях зависит от ряда факторов: геометрии проточной части ступени, межступенного расстояния, технологических возможностей изготовления и т.д.
Наиболее простым является однощелевое уплотнение. Однощелевое уплотнение с козырьком повышает коэффициент сопротивления щели и обеспечивает меньшее возмущение основному потоку на входе в рабочее колесо. Более благоприятные условия для потока обеспечивает уплотнение с наклонным козырьком.
Двухщелевое уплотнение с внезапным расширением щели примерно на 20 – 30 снижает протечки по сравнению с однощелевым уплотнением. Несмотря на более высокую сложность изготовления в насосах применяются трехщелевые уплотнения, которые обеспечивают более высокий коэффициент сопротивления уплотнения, но при определенных условиях они могут служить источником дополнительной вибрации ротора.
Межступенные уплотнения, за редким исключением, выполняются либо однощелевыми, либо двухщелевыми с уступом.
Иногда для увеличения коэффициента сопротивления на уплотняющие поверхности наносят кольцевые или винтовые канавки. Сопротивление щели в этом случае увеличивается на 25 – 30 .
Материал уплотнительных колец должен обладать хорошей эрозийной и коррозийной стойкостью, а также - устойчивостью против задирания в паре с материалом рабочего колеса при возможном соприкосновении вращающихся и неподвижных деталей или попадания в щель металлических включений.

В настоящее время горюче-смазочные материалы (бензин, керосин, дизельное топливо) подаются на склад ГСМ по трубопроводам насосами ЦПС-57, установленных на причале.
По трубопроводу Ду150мм нефтепродукты направляются на хранение в товарные парки:
-бензины Аи-92, А-80, керосин на площадку резервуаров (хранения бензина) , объемом 5х200м3.
-дизельное топливо на площадку резервуаров (хранения дизельного топлива) , объемом 8х2000м3.
Из товарных парков товарные нефтепродукты поступают на эстакаду налива . Налив продуктов осуществляется автоматизированным герметичным комплексом АСН-10ВГ 4/4.
Использование насосов типа ЦПС-57 приводит к большим материальным затратам на техническое обслуживание.Он не обеспечивает надежность работы, и непрерывность технологического процесса.
Вместе с тем известны центробежные бессальниковые насосы, с магнитным приводом производства Великобретании фирмы HMD Seal/less Pumps.
Так как в данный момент добыча нефти увеличивается, экспорт растет в связи с этим принимают всевозможные программы «Импорто-замещения»(зарубежное оборудование вытесняет отечественное).
Мы заменяем насос типа ЦПС-57,на насос GSP 4*3*8H EA9 SS фирмы указанной выше.Тем самым обеспечиваем бесперебойную работу участка ГСМ, и отпуск топлива подразделениям предприятия.
В представленном дипломном проекте мы убедились, что новый насос по техническим характеристикам не уступает аналогу. Имеет меньшее трение и является более гермитичным, соответственно норма выработки до отказа, замены и шаг между техническим обслуживанием и ремонтом возрастёт.Следовательно мы беспечиваем более надежную и бесперебойную работу нашего участка.