Ахметов А. Технология и оборудование процессов переработки нефти и газа

Подождите немного. Документ загружается.

291

Рис. 2.184. Разрез консольного насоса одностороннего всасывания типа К:

а — всасывающий патрубок насоса типа К в разрезе; б — насос типа К в разрезе

Рис. 2.185. Схема консольного насоса одностороннего всасывания типа К:

1 — крышка корпуса; 2 — корпус; 3 — сменные уплотняющие кольца; 4 — рабочее колесо; 5 — гай

ка крепления колеса; 6 — набивка сальника; 7 — защитная втулка; 8 — крышка сальника; 9 — вал;

10 — опорный кронштейн; 11 — шарикоподшипник

292

Рис. 2.186. Одноступенчатый насос двустороннего всасывания:

1 — рабочее колесо; 2 — кольцо гидравлического затвора; 3 — полуспиральный подвод; 4 — ради

ально-упорный шарикоподшипник

Рис. 2.187.

Схема многоступенчатого секционного центробежного насоса:

1 — рабочее колесо; 2 — направляющий аппарат

Рис. 2.189. Схема осевого насоса:

1 — корпус; 2 — ротор

Рис. 2.188. Схема струйного насоса:

1 — конический сходящийся насадок; 2 — всасывающий па

трубок; 3 — камера смешения; 4 — диффузор

293

Рис. 2.190. Вихревой насос закрытого типа:

1 — корпус; 2 — канал; 3 — рабочее колесо;

4 и 6 — отверстия для подвода и отвода

жидкости; 5 — воздухоотделитель

Рис. 2.192. Объемные насосы:

а — поршневой насос; б — плунжерный насос; в — насос двой

ного действия

Рис. 2.191. Шестеренный насос:

1 — разгрузочные канавки; 2 — всасывающее от

верстие; 3 — напорный патрубок; 4 — ведущая шес-

терня

294

По виду сил, действующих на жидкую среду, динамические насо-

сы подразделяются на лопастные, насосы трения и электромагнитные.

В лопастных насосах жидкая среда перемещается путем обтекания ло

пасти. В эту группу входят центробежные и осевые насосы.

В насосах трения жидкость перемещается под воздействием сил

трения. К этой группе относятся вихревые, дисковые, черпаковые,

вибрационные, лабиринтные, шнековые и струйные насосы. В электро

магнитных насосах жидкость перемещается под действием электромаг

нитных сил.

В объемном насосе жидкая среда перемещается вследствие пе-

риодического изменения объема занимаемой ею камеры, попеременно

сообщающейся с входом и выходом, т. е. жидкость в нем перемещается

отдельными порциями.

К объемным насосам относятся

поршневые, плунжерные, винтовые,

шиберные, шестеренные, диафрагмовые, роторные, шланговые и др.

В эту же группу входит и гидравлический таран.

По конструктивным признакам насосы делятся:

— по расположению оси вала в пространстве — на горизонтальные

и вертикальные;

— по расположению входа – с осевым, боковым и двусторонним вхо

дами;

— по расположению вала относительно опор – консольные, моноблоч

ные, с выносными и внутренними опорами;

— по числу ступеней – одно-, двух- и многоступенчатые;

— по способу разъема корпуса – с торцовым, осевым разъемами и сек

ционные;

— по расположению относительно перекачиваемой среды – погруж

ные, скважинные.

В настоящее время на нефтеперерабатывающих и нефтехимических

предприятиях используется большое количество насосно-компрессор

ного оборудования (НКО). К примеру, на одном из НПЗ для ведения

технологических процессов нефтепереработки применяется 6 680 еди

ниц оборудования, 34,8 % из которых составляет роторное оборудова

ние, 22,5 — теплообменники, 18,3 — емкости, 4,9 — колонные аппараты.

Такое распределение характерно для всех нефтеперерабатывающих

и нефтехимических заводов.

Основную часть роторного оборудования составляют насосные

агрегаты, которые служат для перекачивания нефти, нефтепродуктов,

сжиженных газов, воды, щелочей, кислот и работают в широких диа

пазонах производительности, напоров и температуры.

295

Необходимо отметить, что из всего парка насосных агрегатов лиди-

рующую роль занимают центробежные насосы. Это подтверждается

анализом имеющегося оборудования одного из нефтеперерабатываю

щих заводов. Для осуществления технологических процессов нефте

переработки только на одном НПЗ может применятся более 2 000 на

сосных агрегатов, различных типов и конструкций (табл. 2.8), которые

эксплуатируются при различных условиях (табл. 2.9). Распределение

центробежных насосов по температуре рабочей среды, дате ввода в экс

плуатацию и давлению приведено на рис. 2.193…2.195.

Таблица 2.8 —

Соотношение между типами насосов

Тип насоса Доля, %

Поршневой 8,4

Центробежный 87,5

Герметичный

3,7

Погружной 0,4

Таблица 2.9 — Основные условия эксплуатации центробежных

насосов на одном из нефтеперерабатывающих

заводов

Условия работы насосных агрегатов Доля, %

Температура среды свыше 200 °С

Давление свыше 1,6 МПа 32

Насосы, перекачивающие агрессивные среды 47

Насосы, установленные в открытых насосных

Весьма существенным преимуществом центробежных насосов яв-

ляются малые габариты, большие скорости вращения, с которыми ра

ботают движущиеся части насосов и перемещается жидкость.

Отсутствие в центробежных насосах возвратно-поступательного

движения и вызываемых им сил инерции допускает возможность ра

боты при минимальных размерах фундаментов. В связи с этим стои

мость самого насоса, помещения, первоначальной установки, дальней

шего ухода и ремонта значительно меньше, чем для поршневого насоса.

Второе преимущество центробежных насосов заключается в отсут

ствии клапанов и прочих деталей, которые часто являются причиной

неполадок в работе поршневых насосов.

296

Рис. 2.195. Распределение центробежных насосов по давлению

Рис. 2.193. Распределение центробежных насосов по температуре

Рис. 2.194. Распределение центробежных насосов по дате ввода в эксплуатацию

297

Третьим преимуществом является наличие вращательного движе-

ния одного лишь вала, притом с большим числом оборотов без воз

вратно-поступательных движений каких-либо частей, что значительно

упрощает соединение с двигателем, устраняет сложные передаточные

механизмы, особенно при непосредственном присоединении центро

бежного насоса к двигателю на одном валу.

Менее распространены паровые прямодействующие поршневые на

сосы. Незначительно используются плунжерные прямодействующие

и приводные поршневые насосы.

Шестеренчатые, винтовые, струйные и другие насосы применяют

главным образом в качестве вспомогательных агрегатов.

2.7.3. Центробежные насосы

Центробежные осевые и вихревые насосы отличаются вращающим

ся в неподвижном корпусе рабочим колесом, снабженным лопатками.

Колесо, приводимое в движение двигателем, взаимодействуя с жид

костью, сообщает последней некоторое количество энергии, которое

и расходуется на создание давления или напора.

В настоящее время принята следующая классификация центробеж

ных насосов (рис. 2.196).

На сегодняшний день принята следующая маркировка насосов об

щего назначения:

К — насос одноступенчатый консольный;

В — насос, одноступенчатый, вертикальный, консольный;

Д — насос одноступенчатый с рабочим колесом двустороннего

типа;

Рис. 2.196. Классификация центробежных насосов

298

ЦНС — насос секционный многоступенчатый;

ЦН — насос многоступенчатый;

ВК — насос вихревой, консольный;

ЦВ — насос центробежно-вихревой;

СВН — насос, самовсасывающий вихревой.

Одноступенчатые, или одноколесные, центробежные насосы бывают

с односторонним входом воды на рабочее колесо – консольные насосы

и с двухсторонним входом.

На рисунках 2.197…2.207 приведены конструкции центробежных

насосов.

Рис. 2.197. Насос двухступенчатый нефтяной HK200/120-210 (с осевым разъемом корпуса)

299

Рис. 2.198. Насос многоступенчатый ЦН 400-210:

1 — подшипник; 2 — вал; 3 — сальниковое уплотнение; 4 — опорный элемент; 5 — колесо; 6 — кор

пус; 7 — полумуфта

Рис. 2.199. Насос центробежный К65-50-160/2:

1 — кольцо уплотнительное; 2 — улитка; 3 — блок уплотнения; 4 — вал; 5 — подшипник; 6 — корпус;

7 — масленка; 8 — кольцо маслосбрасывающее; 9 — опора

300

Рис. 2.200. Насос центробежный Д 2000-100 (с двусторонним вводом жидкости на колесо):

1 — подшипник; 2 — втулка сальника; 3 — корпус; 4 — вал; 5 — муфта

Рис. 2.201. Насос нефтяной типа НД 200/120-370 (с торцевым разъемом корпуса):

1 — подшипник; 2 — уплотнение торцевое; 3 — вал, 4 — корпус; 5 — улитка; 6 — опорный элемент;

7 — колесо; 8 — крышка