Регулируемые гидродинамические муфты | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 26 октября, печатный экземпляр отправим 30 октября.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №48 (182) декабрь 2017 г.

Дата публикации: 04.12.2017

Статья просмотрена: 102 раза

Библиографическое описание:

Пасечник В. С. Регулируемые гидродинамические муфты // Молодой ученый. — 2017. — №48. — С. 40-42. — URL https://moluch.ru/archive/182/46862/ (дата обращения: 14.10.2019).



Для большинства оборудования промышленности, энергетики и сферы коммунального хозяйства, где необходимо регулирование параметров и оптимизация работы различных технологических систем с механизмами, работающими в переменных режимах (особенно с насосными и вентиляционными установками), регулирование дросселированием и путем введения в действие параллельно подключенных оборудований с большей, либо меньшей производительностью является не эффективным. При данном методе регулирования создается дополнительная нагрузка на систему трубопроводов, запорных арматур и регулирующих устройств, увеличивается износ насосного оборудования.

В данной работе предлагается решение вышеперечисленных проблем путем внедрения регулируемых гидродинамических муфт как на вводимом в эксплуатацию, так и на эксплуатируемом насосном оборудовании.

При перекачке жидкости (нефтепродуктов, пластовой воды) режим работы насоса может изменяться: вследствие переменного уровня поступления жидкости, изменения вязкости перекачиваемой жидкости в различные времена года и суток, изменения технологического режима.

В таких случаях применяют методы регулирования параметров работы электронасосного оборудования (насосных станций). Методы, связанные с изменением параметров работы насосного агрегата и самих перекачивающих станций, относятся:

– к изменению количества работающих насосов, схемы их включения (параллельная, последовательная), времени работы и регулирование дросселированием;

– к регулированию с помощью применения сменных роторов или обточенных рабочих колес;

– к регулированию изменением частоты вращения вала насоса.

Изменяя частоту вращения, можно изменить подачу и напор насоса, что более выгодно экономически по сравнению с другими методами регулирования. Регулирование подачи в широком диапазоне приводит к незначительному изменению КПД насоса. Осуществляется этот метод с помощью гидромуфт, электромагнитных муфт, индукторных муфт, многоскоростных электродвигателей, двигателей внутреннего сгорания и частотного регулирования электропривода (ЧРП).

Рис. 1. График зависимости NPVТ от времени

Срок окупаемости проекта на графике иллюстрируется как пересечение зависимости NPV с осью времени, по прошествии которого с начала инвестирования наблюдается погашение оттоков наличности потоками наличности, или когда NPV =0.

Из рисунка 1 видно, что срок окупаемости проекта составляет 4,1 года.

Из предложенных методов наиболее эффективными являются применение ЧРП и регулируемой гидродинамической муфты.

Основными параметрами, характеризующими режим работы насосной установки, является давление (напор) и подача. Режим работы насосной установки устанавливает определенный порядок работы её оборудования в соответствии с изменяющимися условиями работы системы в целом. Чтобы отслеживать эти изменения, необходимо непрерывно регулировать режим работы насосной установки.

Процесс регулирования осложнен несоответствием характеристик центробежных насосов и трубопроводов. Для увеличения подачи нефти по трубопроводу напор на насосной станции надо увеличивать, а характеристики центробежных насосов таковы, что при увеличении подачи напор, подача развиваемый насосом, падает. В то время при уменьшении подачи нефти, напор насоса следовало бы тоже уменьшить, а он увеличивается, поэтому в периоды снижения расхода нефти, системы работают с избыточным напором, который гасится в дросселирующих устройствах после насосного агрегата. При этом нерационально используется электроэнергия на создание избыточных напоров. Под воздействием избыточных напоров увеличиваются утечки и непроизвольные расходы нефти, возникают повышенные механические напряжения в стенках трубопроводов.

При изменении частоты вращения рабочая точка (H=Нc), перемещаясь по характеристике сети, дает различные подачи, отвечающие различным характеристикам насоса (Рисунок 2). Данный метод не приводит к большим дополнительным гидравлическим потерям, особенно при крутой характеристике сети, поэтому КПД установки при различных частотах приблизительно равны.

Рис. 2. Характеристика насоса

В результате проведения данной работы определена техническая возможность применения регулируемой гидродинамической муфты в системе привода центробежных насосов на объектах ООО «РН-Пурнефтегаз».

В рассмотренных вариантах не выявлено предпосылок нарушения технологической безопасности или снижения надёжности работы оборудования и систем.

При внедрении гидродинамической муфты прогнозируется возможность улучшения технологических характеристик работы объектов за счёт стабилизации технологических параметров.

На объектах прогнозируется повышение надёжности работы трубопроводов за счёт исключения резких переходных процессов в гидравлическом режиме системы трубопроводов.

Технико-экономические расчёты показывают эффективность применения регулируемой гидродинамической муфты в системе привода центробежных насосов электроприводов на объектах ООО «РН-Пурнефтегаз».

Литература:

  1. Кисляков А. А., Нагибина М. А., Земенкова М. Ю., Александров М. А. Энергосбережение при эксплуатации насосных установок (регулируемый привод и гидромуфта)/ Тюменский государственный нефтегазовый университет.
  2. Технико-экономическое обоснование применения Тиристорного преобразователя частоты типа ТПЧ-6/1600-3 УХЛ4.2 для привода насосов типа ЦНС-240х1900 2ТМ на КНС ОАО «ГАЗПРОМНЕФТЬ-ННГ».
  3. Справочник ПАО «НК «Роснефть». Наилучшие доступные технологии, технические решения и оборудование в области повышения энергоэффективности и энергосбережения нефтегазодобычи. Версия 1.00.
Основные термины (генерируются автоматически): NPV, насосная установка, регулируемая гидродинамическая муфта, режим работы, срок окупаемости проекта, система привода, напор насоса, метод регулирования, насосный агрегат, регулирование дросселированием.


Похожие статьи

Применение частотных регуляторов в составе оборудования для...

Изменение основного параметра работы насосного агрегата при изменении скорости вращения рабочего колеса насоса («формулы подобия»)

Индексы 1 и 2 относятся к режимам работы оборудования с помощью дроссельного регулирования и использования частотного...

Разработка систем автоматизированного управления режимами...

Регулирование режима работы воздуходувных агрегатов преимущественно зависит от технологического процесса основного

В системах водоподачи и водоотведения насосным установкам малой производительности (до 30 млн м3/год) присущи некоторые особенности.

Разработка частотно-регулируемого асинхронного...

Кроме этого снизилось энергопотребление буровой установки и упростилось регулирование частоты вращения электропривода.

Выбор мощности АД осуществляется исходя из непрерывного режима работы бурового насоса и поэтому мощность двигателя достаточно...

Определение расчетной производительности насосной станции

Qав.у то же, для аварийного режима работы насосной станции, м3/ч; К1 — производительность насосов I ступени

Требуемую (регулирующую) вместимость приемного резервуара рассчитывают в соответствии с режимом работы насосной станции и ее общей...

Регулирование режима работы газоперекачивающих агрегатов...

Регулирование путем дросселирования давления газа на входе в нагнетатель может

Усовершенствование режима работы насоса «НБ-32» для буровой установки УРБ-3А3.

Повышение энергетической эффективности работы насосных агрегатов.

Влияние регулирования водоподачи насосов на...

Под оптимальным или экономичным регулированием режима работы подразумевается обеспечение работы насосов в такой режимной точке

Дросселирование трубопровода является весьма распространенным способом регулирования давления и подачи воды.

Повышение энергетической эффективности работы насосных...

Регулирование насосных агрегатов методом дросселирования (запорной арматурой на напорных трубопроводах насосных агрегатов) не приведёт к снижению удельного потребления электроэнергии, так как одним из недостатков этого метода является ухудшение...

Влияние самозапуска электродвигателей на устойчивую работу...

В установившемся режиме работы насосного агрегата момент двигателя равняется моменту сопротивления .

Влияние регулирования водоподачи насосов на водноэнергетические параметры насосных станций.

Самозапуск электроприводов насосных станций

Насосные установки открытой оросительной системы работают на трубопроводы

Благодаря этому насосный агрегат останавливается и не вращается в другую сторону.

Влияние регулирования водоподачи насосов на водноэнергетические параметры насосных станций.

Похожие статьи

Применение частотных регуляторов в составе оборудования для...

Изменение основного параметра работы насосного агрегата при изменении скорости вращения рабочего колеса насоса («формулы подобия»)

Индексы 1 и 2 относятся к режимам работы оборудования с помощью дроссельного регулирования и использования частотного...

Разработка систем автоматизированного управления режимами...

Регулирование режима работы воздуходувных агрегатов преимущественно зависит от технологического процесса основного

В системах водоподачи и водоотведения насосным установкам малой производительности (до 30 млн м3/год) присущи некоторые особенности.

Разработка частотно-регулируемого асинхронного...

Кроме этого снизилось энергопотребление буровой установки и упростилось регулирование частоты вращения электропривода.

Выбор мощности АД осуществляется исходя из непрерывного режима работы бурового насоса и поэтому мощность двигателя достаточно...

Определение расчетной производительности насосной станции

Qав.у то же, для аварийного режима работы насосной станции, м3/ч; К1 — производительность насосов I ступени

Требуемую (регулирующую) вместимость приемного резервуара рассчитывают в соответствии с режимом работы насосной станции и ее общей...

Регулирование режима работы газоперекачивающих агрегатов...

Регулирование путем дросселирования давления газа на входе в нагнетатель может

Усовершенствование режима работы насоса «НБ-32» для буровой установки УРБ-3А3.

Повышение энергетической эффективности работы насосных агрегатов.

Влияние регулирования водоподачи насосов на...

Под оптимальным или экономичным регулированием режима работы подразумевается обеспечение работы насосов в такой режимной точке

Дросселирование трубопровода является весьма распространенным способом регулирования давления и подачи воды.

Повышение энергетической эффективности работы насосных...

Регулирование насосных агрегатов методом дросселирования (запорной арматурой на напорных трубопроводах насосных агрегатов) не приведёт к снижению удельного потребления электроэнергии, так как одним из недостатков этого метода является ухудшение...

Влияние самозапуска электродвигателей на устойчивую работу...

В установившемся режиме работы насосного агрегата момент двигателя равняется моменту сопротивления .

Влияние регулирования водоподачи насосов на водноэнергетические параметры насосных станций.

Самозапуск электроприводов насосных станций

Насосные установки открытой оросительной системы работают на трубопроводы

Благодаря этому насосный агрегат останавливается и не вращается в другую сторону.

Влияние регулирования водоподачи насосов на водноэнергетические параметры насосных станций.

Задать вопрос