Новое поколение насосов типа НПС Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

НАСОСЫ

В.А. Головин, к.т.н., главный инженер проекта, АО «Сумский завод «Насосэнергомаш» (Группа ГМС];

И.Б. Твердохлеб, к.т.н., директор по НИОКР, ООО «УК «Группа ГМС»

НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ НАСОСОВ ТИПА НПС

Главной задачей при проектировании нового оборудования является создание машин с оптимальными массогабаритными характеристиками и минимальной трудоемкостью изготовления при достижении максимального уровня КПД, минимального уровня шума и вибрации, высокой надежности и ремонтопригодности, большого ресурса работы с соблюдением требований экологичности.

Специалисты подразделения НИОКР ОАО «Группа ГМС» провели модернизацию традиционно используемых в нефтегазовой отрасли насосов типа НПС с учетом современных достижений, вышеперечисленных задач, а также требований стандартов API 610, API 682, DIN, ANSI, ISO. Результатом явилось создание новой линейки насосного оборудования - 2НПС 65/35-500, 2НПС 120/65-750 и 2НПС 200-750.

Насосы типа НПС предназначены для перекачивания нефти, нефтепродуктов и других жидкостей, сходных с указанными по физико-химическим свойствам, плотностью не более 1050 кг/м3, с температурой от -80°С до +200°С, вязкостью не более 8,5х10-4 м2/с, с содержанием твердых взвешенных частиц в количестве не более 0,2% и размером не более 0,2 мм.

Насосы предназначены для работы на взрывоопасных производствах, на которых возможно образование взрывоопасных смесей газов, паров или пыли с воздухом, относящихся к категории IIA, IIB, НС и группам взрывоопасности Т1, Т2, Т3, Т4 по ГОСТ 12.1.011. Данный тип насосов также может эксплуатироваться в зонах, сейсмическая активность которых не превышает 9 баллов по шкале Рихтера.

Насосы выпускаются в климатическом исполнении У, УХЛ, Т категории размещения 2, 3 и 4 по ГОСТ 15150. Основными потребителями насосов и агрегатов являются предприятия нефтехимической промышленности и трубопроводного транспорта нефти. По конструктивному исполнению насосы типа НПС - центробежные горизонтальные, многоступенчатые секционного типа с продольным плоским

разъемом (по оси) корпуса, со встречным расположением групп рабочих колес. Входной и напорный патрубки насоса расположены горизонтально на одном уровне. Присоединение патрубков к трубопроводам фланцевое (рис. 1 и 2).

Ротор насоса вращается в двух подшипниковых опорах на подшипниках качения. Смазка подшипников - жидкая, картерная. Масло турбинное Тп-22С или Тп-30. Направление вращения ротора насоса - левое (против часовой стрелки, если смотреть со стороны приводного конца вала).

В местах выхода вала из корпуса насоса устанавливаются уплотнения - торцовые (одинарные или двойные) и сальниковые (с подводом или без подвода затворной жидкости).

В качестве привода насоса используются асинхронные или синхронные электродвигатели взрывозащищенного исполнения с частотой вращения 3000 об./мин. при частоте тока в сети 50 Гц (уровень взрывозащиты - не ниже 2ExdIIAT3).

По требованию заказчика агрегат оснащается системой автоматики для обеспечения контроля показателей работоспособ-

Рис. 1. Разрез насоса 2НПС65/35-500

Рис. 2. Общий вид насоса 2НПС65/35-500

40 \\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\

\\ № 3 \\ март \ 2013

на правах рекламы

Таблица. Технические характеристики модернизированных насосов типа 2НПС

Наименование показателя Исполнение ротора Значение показателя

2НПС 200-700 2НПС 120/65-750 2НПС 65/35-500

Подача, м3/ч 1 200 120 65

2 - 65 35

Напор, м 1,2 700 750 500

Частота вращения, (об./мин.) 1,2 2950

КПД насоса, не меньше, % 1 74 70 66

2 - 61 54

Допускаемый кавитационный запас NPSHR, не более, м 1 6 5 4,5

2 - 4,5 4

ности и режимов работы автоматического управления при пуске и остановке.

При модернизации насосов типа НПС в конструкцию были внесены следующие изменения:

• применена более совершенная геометрия проточных частей (рабочих колес, направляющих аппаратов, подводов, переводных труб), что дало возможность значительно повысить КПД насосов, снизить NPSHR, шум и вибрацию;

• применены сменные рабочие колеса и направляющие аппараты, что позволяет значительно расширить диапазон работы насосов по подачам и напорам без замены корпуса с обеспечением высоких значений КПД;

• конструкция всасывающего и нагнетательного патрубков выполнена в соответствии с DIN/ANSI/ISO;

• применена новая конструкция диафрагмы с целью разгрузки ротора от осевых сил при нормальных и увеличенных зазорах в щелевых уплотнениях;

• материальное исполнение деталей проточной части выполнено в трех вариантах - углеродистая сталь (вариант С), хромистая сталь (вариант Х), хромникельтитановая сталь (вариант Н), что позволяет использовать насосы для перекачивания различных сред;

• для увеличения срока службы бы-строизнашивающихся деталей насоса применены сменные уплотнительные кольца из твердосплавных материалов на вращающихся и статорных деталях;

• введена индивидуальная посадка рабочих колес с натягом на ступенчатый вал, что позволит снизить виброактивность ротора и улучшит технологию сборки и разборки ротора;

• герметизация горизонтального разъема корпуса выполнена «металл по

металлу», что обеспечивает высокую надежность уплотнения;

• камера уплотнения вала выполнена согласно API 610, что позволяет использовать торцовые уплотнения, соответствующие API 682, различных производителей;

• изменена конструкция термобарьера, позволяющая более эффективно охлаждать концы валов перед уплотнениями и подшипниками;

• применена жесткая посадка подшипниковых опор в корпусе насоса, что обеспечивает центровку ротора со статором при сборках и разборках насоса;

• в подшипниковых опорах изменены схемы установки подшипников, смазки, охлаждения, применены новые уплотнения, что увеличивает надежность и срок службы подшипников;

• применены масленки постоянного уровня новой разработки с возможностью замены на импортные;

• заменена зубчатая муфта на упругую пластинчатую как более надежную и долговечную;

• внедрены требования стандарта API 610 - чугунные корпуса подшипниковых опор заменены на стальные, концы валов со стороны привода выполнены с конической посадкой вместо цилиндрической, штуцерные соединения заменены на фланцевые, предусмотрены площадки для замера вибрации в трех направлениях и др.;

• изменено крепление насоса к плите, что обеспечивает свободное перемещение корпуса насоса при изменении температуры без расцентровки с двигателем;

• применена более жесткая общая рама (плита), которая препятствует расцен-тровке валов «насос - двигатель».

В результате реализации указанных мероприятий была повышена эконо-

мичность насосов до уровня 5-7%, что позволяет значительно снизить энергопотребление. Эксплуатация только одного модернизированного насоса 2НПС 200-700 позволит сэкономить в год порядка 300 тыс. кВт^час электроэнергии.

Значительная экономия при эксплуатации достигнута также за счет увеличенных показателей надежности: средняя наработка на отказ увеличена в 3 раза, средний ресурс до капитального ремонта - в 2,5 раза, средний полный срок службы - в 2 раза.

Производство модернизированных насосов типа НПС успешно налажено на базе ОАО «Бобруйский машиностроительный завод», входящего в структуру крупного машиностроительного и инжинирингового холдинга ОАО «Группа ГМС».

• БОБРУЙСКИЙ

МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ЗА00Д

ОАО «Бобруйский машиностроительный завод» Республика Беларусь, 213805, г. Бобруйск, ул. Карла Маркса, д. 235 Тел./факс: +375 (225) 47-49-71, 4749-39

е-mail: [email protected]

www.bmbpump.ru

www.grouphms.ru

WWW.NEFTEGAS.INFO

\\ НАСОСЫ \\ 41