Разработка нефтяного горизонтального самовсасывающего насоса для откачки утечек магистральных нефтепроводов

Насос является основным элементом большинства технологических процессов. Номенклатура насосов превышает 2000 типоразмеров.

Для того, чтобы определиться в выборе насосного агрегата, в каждом конкретном случае необходима следующая информация:

— Для каких целей будет использоваться насос?

— Какой объем жидкости необходимо транспортировать (расход) при помощи насоса с каким давлением (напором)?

— Необходимая информация о рабочей (перекачиваемой) среде, а именно: вязкость, химическая активность, наличие твёрдых веществ и их величина, температурные показатели рабочей среды, ее взрыво пожаробезопасность, токсичность.

— Условия эксплуатации (на открытом воздухе, в помещении, влажность и взрывопожароопасность помещения, где будет эксплуатироваться насос).

Определяющими техническими параметрами насоса являются подача и напор (давление).

Подача это объём жидкости, передаваемой в единицу времени, выраженный в м3/час или л/сек.

Напор это разность удельных энергий жидкости в сечениях после и до насоса, выраженная в метрах водного столба.

Кроме этого, важнейшими параметрами насоса являются потребляемая мощность N и КПД η.

В связи с этим выбор насосного агрегата является серьезной инженерной задачей.

Нефтяные центробежные насосы предназначены для применения в технологических установках нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств, а так же в других отраслях народного хозяйства для перекачивания нефти, нефтепродуктов, сжиженных углеводородных газов и других жидкостей, сходных с указанными по физическим свойствам (удельному весу, вязкости и пр.) и коррозионному воздействию на материал деталей насосов.

В нефтяной промышленности России широко применяются центробежные насосы различного конструктивного исполнения (горизонтального с горизонтальным расположением ротора и вертикального с вертикальным расположением ротора) для перекачивания разнообразных рабочих сред. технологиях и производственных установках промышленных предприятий предусматривается откачка и перекачка химически активных (агрессивных) рабочих сред из различных емкостей и сборников утечек. Для этих целей широко применяются центробежные насосы с вертикальным расположением ротора (вертикальные насосы). Как правило, требуемая глубина погружения проточной части таких насосов в емкости от опорной поверхности составляет от 1 до 3 метров. В редких случаях глубина погружения может достигать 5 метров. Анализ эксплуатации таких насосов по сравнению с центробежными насосами с горизонтальным расположением ротора выявил следующие проблемы:

— низкая надежность и малый ресурс из-за конструктивного исполнения с большим (до 3 м) консольным расположением рабочего колеса от опорных подшипников;

— большая стоимость из-за повышенной материалоемкости, необходимости производить обработку деталей ротора на специальном оборудовании, транспортировки и монтажа с использованием специальных приспособлений и оснастки.

Поэтому создание насоса обладающего способностью самовсасывания для откачки утечек нефти и нефтепродуктов является актуальной и интересной темой.

Основной целью данного проекта является разработка модели горизонтального самовсасывающего насосного агрегата, обладающего самовсасывающей способностью без предварительной заливки проточной части перекачиваемой средой, а так же теоретическое обоснование целесообразности использования в практической деятельности.

Для достижения указанной цели ставятся следующие задачи:

1. произвести расчет, подтверждающий возможность процесса самовсасывания горизонтального центробежного электронасосного агрегата;

2. выполнить гидравлические и прочностные расчеты проектируемого агрегата и на их основании разработать первоначальную модель;

3. определить экономическую эффективность использования разрабатываемого электронасосного агрегата.