нефть насос
.pdfСПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Вспоминаем из чего состоит синхронная машина(СМ). На статоре 3-х фазная обмотка, а на валу электромагнит (катушка на стальном сердечнике).
СМ могут работать в 2-х режимах:
1.режим генератора (вырабатывает 3-х фазное переменное напряжение), для этого обязательно надо вращать подвижную часть эл.машины и создать магнитное поле, подавая постоянное напряжение на катушку электромагнита.
2.режим двигателя (СД), на все обмотки эл.машины надо подать напряжение и подвижная часть двигателя начинает вращаться.
Чтобы синхронная машина работала в режиме двигателя на 3-х фазную обмотку статора надо подать 3-х фазное переменное напряжение, а на катушку электромагнита постоянное напряжение.
То есть для работы СМ в режиме двигателя необходимо 2 вида напряжения: переменное и постоянное.
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
Механическая характеристика СД.
Применительно к насосам нагрузкой является перекачиваемая жидкость, вязкость, которой меняется в зависимости от температуры и содержащихся в ней примесей.
К примеру нефть Мухановского месторождения содержит большое количество парафина, которое даже при комнатной температуре находится в твердом состоянии (свечи).
Электропривод нефтеперекачивающих насосов.
Для перекачки нефти в насосных станциях магистральных нефтепроводов применяют мощные насосы типа НМ с подачей до 10 000 м3/ч, с приводом от синхронных электродвигателей марки СТД 6/10 кВ, мощностью до 12500кВт.
На НПС «Аремзяны-2» используются 3 синхронных двигателя СТД-8000 и 1 асинхронный 4АРМ-8000. Установленные двигатели приводят в движение нефтеперекачивающие агрегаты – центробежные насосы.
Структура условного обозначения СТД-ХХХХХ-2ГХ ХХ:
СТД - синхронный трехфазный двигатель;
ХХХХХСПГУАП- мощностьгруппа 4736двигателяhttps://new, кВт (630.guap- 12.ru500); 2 - число полюсов;
Г - для газового нагнетателя (только для СТД-4000-2ГРУХЛ4); Х - цикл вентиляции (Р - разомкнутый, З - замкнутый*);
ХХ - климатическое исполнение (УХЛ, У) и категория размещения
(4, 5) по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89.
Синхронные двигатели выполняются на фундаментной плите с двумя стояковыми подшипниками и одним рабочим концом вала. Двигатели мощностью 630-1000 кВт изготовляются на подшипниках скольжения с кольцевой смазкой, двигатели мощностью 1250кВт и выше - на стояковых подшипниках скольжения с циркуляционной смазкой под давлением. Термореактивная изоляция обмотки статора и изоляции обмотки ротора двигателей соответствуют классу нагревостойкости F по ГОСТ 8865-87. Трехфазная обмотка статора имеет 6 выводных концов, которые соединяются по схеме «Звезда» или «Треугольник».
На фото 1, 2, 3 –это синхронные двигатели.
При выборе двигателей для привода основных перекачивающих насосов мощность, потребляемая одним агрегатом определяется по следующей формуле:
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
где ρ– плотность нефтепродукта; g=9,8м/с - ускорение свободного падения
η– полный КПД насоса и двигателя.
Задание 1. Произвести выбор электродвигателя магистральных насосов, применяемых на нефтеперекачивающей станции.
Данные для расчета:
Подача насоса |
Q = 3,8 м3/с |
Напор насоса |
H = 210 м |
КПД насоса |
η = 0,89 |
Плотность перекачиваемой нефти (средняя) ρ = 900 кг/м3
Подставляем данные и определяем мощность насоса:
Ррасч.=___________________
Мощность электродвигателя должна быть Рэд≥ Ррасч.
По таблице выбираем электродвигатель _______________________и выписываем его характеристики.
|
Мощность, |
|
Частота |
|
|
Типоисполнение |
Напряжение, В |
вращения, |
КПД, % |
||
кВт |
|||||
|
|
мин-1 |
|
||
|
|
|
|
||
СТД-630-2ЗУХЛ4 |
630 |
6000/10 000 |
|
95,8/95,6 |
|
|
|
|
|
|
|
СТД-800-2ЗУХЛ4 |
800 |
6000/10 000 |
|
96,1/95,8 |
|
|
|
|
3000 |
|
|
СТД-1000-2ЗУХЛ4 |
|
6000/10 000 |
96,4/96,0 |
||
|
|
||||
|
1000 |
|
|
|
|
СТД-1000-2ЗУ5 |
6000/10 000 |
|
96,4/96,0 |
||
|
|
||||
|
|
|
|
|
группа 4736 https://new.guap.ru |
6000/10 000 |
||
СПГУАПТД-1250-2ЗУХЛ4 |
1250 |
||
СТД-1600-2ЗУХЛ4 |
|
6000/10 000 |
|
|
1600 |
|
|
СТД-1600-2ЗУ5 |
6000/10 000 |
||
|
|||
|
|
|
|
СТД-2000-2ЗУХЛ4 |
2000 |
6000/10 000 |
|
|
|
|
|
СТД-2500-2ЗУХЛ4 |
2500 |
6000/10 000 |
|
|
|
|
|
СТД-3150-2ЗУХЛ4 |
3150 |
6000/10 000 |
|
|
|
|
|
СТД-4000-2ЗУХЛ4 |
4000 |
6000/10 000 |
|
|
|
|
|
СТД-5000-2ЗУХЛ4 |
5000 |
6000/10 000 |
|
|
|
|
|
СТД-6300-2УХЛ4 |
6300 |
6000/10 000 |
|
|
|
|
|
СТД-8000-2УХЛ4 |
8000 |
6000/10 000 |
|
|
|
|
|
СТД-10000-2УХЛ4 |
10 000 |
6000/10 000 |
|
|
|
|
|
СТД-12500-2УХЛ4 |
12 500 |
6000/10 000 |
|
|
|
|
96,8/96,5
96,9/96,6
96,9/96,6
96,9/96,8
97,2/97,0
97,3/97,2
97,5/97,4
97,6/97,5
97,6/97,5
97,9/97,7
97,8/97,9
97,9/97,8
Регулирование подачи насоса.
1)Дроссельное регулирование при постоянной частоте оборотов.
Для дросселирования потока можно применить автоматическую или ручную регулирующую арматуру, либо установить дроссельную шайбу.
При дроссельном регулировании центробежных машин, подающих жидкость, дроссель располагают на напорной трубе. Если расположить его на всасывающей трубе, то при глубоком регулировании может возникать кавитация.
СПГУАП группа 4736 https://new.guap.ru
2) Изменение частоты вращения вала
Современные насосы оборудуются многоскоростными электродвигателями, позволяющими переключать насос с одной скорости на другую.
Рассмотрим как еще можно регулировать частоту вращения вала.
По формуле |
n=60f/p, |
где n – частота вращения вала, об/мин; f – частота переменного напряжения, Гц;
p – число пар полюсов двигателя.
Напряжение в сети меняется частотой f=50Гц, но с помощью инвертора (преобразователь
частоты напряжения f) можно менять частоту напряжения f и появится возможность плавно изменять частоту вращения, устанавливая любую подачу.
Первый способ применяется в малых насосах, таких как насос для повышения давления, приводимых в движение асинхронными электродвигателями трехфазного тока.
Крупные промышленные насосы, приводимые в движение синхронными двигателями, регулируются изменением частоты вращения вала двигателя или смешанным способом(ступенчатое изменение частоты вращения и подрегулировка дросселем).
Задание 2. Определите с какой частотой будет вращаться вал двигателя, если центробежный агрегат снабжен инвертором и частота подаваемого напряжения f=600Гц. Электродвигатель 2-х полюсный.