Расчет системы маслоснабжения

Подбор насоса, осуществление температурного режима

Потребность в масле для нефтеперекачивающей станции можно определить из уравнения теплового баланса, которое имеет вид /4/.

Q = nN (1 — н) A Gмсм (t2м — t1м) Gвсв (t2в — t1в) кFср.(1.1).

Из уравнения (1.1) определим количество тепла, выделяемое во всех подшипниках работающих насосных агрегатов:

Q = nN (1 — n) A = 28000(1 — 0,9828)103 = 27,5104 Дж/с,(4.2).

где Q — количество тепла, Дж/с;

n — максимальное число работающих агрегатов, n=2;

N — мощность на валу электродвигателя, кВт, N=8000 кВт;

п — коэффициент полезного действия подшипников, п =0,9828;

А — тепловой эквивалент механической работы, А=1103.

Массовый расход турбинного масла из уравнения (1.1).

кг/с,(1.3).

где Gм — массовый расход масла, кг/с;

См — теплоемкость масла, Дж/(кгК), для практических расчетов теплоемкость масла можно принять См=2100 Дж/(кгК);

t1м — температура масла на входе в подшипник, С, t1м =35 С;

t2м — температура масла на выходе из подшипника, С, t2м =55 С.

Объемный расход масла м3/с,(1.4).

где Qм — объемный расход масла, м3/с;

— плотность масла турбинного Т 22, кг/м3, =686 кг/м3.

Объемный расход масла на один магистральный насосный агрегат м3/с,(1.5).

где nн — число насосных агрегатов, обеспечиваемых маслом, nн =4.

Исходя из конструктивных отличий подшипников насоса НМ 10 000−210 и электродвигателя СТД-8000, расход масла на смазку подшипников электродвигателя принимается Qстд=0,98 м3/с, а на смазку подшипников насоса — Qнм=0,68 м3/с. Следовательно расход масла на один подшипник электродвигателя составит qстд=0,4910−3 м3/с, а на один подшипник насоса — qнм=0,4910−3 м3/с, что соответствует паспортным данным /2/.

По производительности Qм1=0,166 м3/с подберем насос для системы маслоснабжения магистральных насосных агрегатов. Наиболее подходящим является шестеренчатый насос Р3−30и с подачей Q=18 м3/ч, давлением нагнетания Р=0,36 МПа (3,6 кг/см2), вакуумметрической высотой всасывания hв=6,5 м, частотой вращения вала n=980 об/мин, потребляемой мощностью N=4 кВт. В качестве привода насоса применяют асинхронные короткозамкнутые электродвигатели во взрывобезопасном исполнении /4/.

Как уже упоминалось, в летнее время для охлаждения масла используется установка АВО. Расчетная производительность маслоохладителей определяется по формуле.

g = Qc (t2B — t1B) = 510−39 862 100 (45−30) = 155 295 Вт,(1.6).

где g — расчетная производительность маслоохладителей, Вт;

t1В — температура воздуха на входе маслоохладителей, С, t1 В =30 С;

t2В — температура воздуха на выходе маслоохладителей, С, t2 В =45 С.

Площадь поверхности охлаждения маслоохладителей:

м2,(1.7).

где tср — средняя температура масла, С,.

tт — расчетная температура воздуха, С,.

;(1.9).

Кт — коэффициент теплопередачи от масла к воздуху, Вт/(м2С),.

Кт =51,7 Вт/(м2С).

Число подлежащих установке маслоохладителей при площади поверхности охлаждения одного маслоохладителя F1=212,4 м2/4/.

.(1.10).

Принимаем к установке два маслоохладителя. Маслоохладители соединяются параллельно. Кроме того, для регулирования теплопередачи маслоохладителей могут быть использованы жалюзийные решетки, смонтированные на каждом из них.

Расход воздуха через маслоохладители определим по формуле м3/ч,(1.11).

где В — плотность воздуха, кг/м3, В =1,205 кг/м3 /4/.

Для обеспечения требуемого расхода воздуха через маслоохладители выбираем четыре осевых вентилятора В-06−300−4 с подачей в рабочей зоне Qр=2−3,5103 м3/ч /3/.

Из опыта эксплуатации НПС следует, что вентиляторы маслоохладителей работающие в автоматическом режиме, включаются редко — при температуре окружающего воздуха около 30 С. При этом они, в основном, обеспечивают поддержание нормального температурного режима масла.

Вентиляторы маслоохладителей, работающие только в ручном режиме, приходится включать для поддержания температуры масла в заданных пределах крайне редко в особенно жаркую погоду.