Pompe principale nm 10000 210. Caractéristiques des pompes principales

Dans la pratique du fonctionnement des pompes centrifuges, trois types de caractéristiques se sont généralisées : caractéristique de la pompe ; caractéristique de cavitation privée ; caractéristique de cavitation.

Caractéristique de la pompe est la dépendance des principaux indicateurs techniques de la pompe (pression H, Puissance N et rendement) de l'alimentation Q à vitesse constante et les propriétés physiques du liquide pompé (densité et viscosité). Les catalogues présentent les caractéristiques des pompes principales selon des essais en usine sur eau froide. Le démarrage de la production en série de pompes centrifuges est effectué après des essais industriels sur l'huile dans les conditions de fonctionnement de la station de pompage. Sur la fig. 8 montre les caractéristiques de la pompe NM 10000-210.

En raison des particularités du fonctionnement des oléoducs, les exigences suivantes sont imposées aux caractéristiques des pompes:

Riz. 8. Caractéristiques de la pompe centrifuge principale NM 10000 - 210

1) la caractéristique de pression doit être en baisse monotone, plate. La monotonie crée un travail stable sur le réseau dans n'importe quelle plage d'alimentation. Avec une caractéristique plate, les pertes d'étranglement sont réduites, la pression dans le tuyau est stabilisée, ce qui réduit les charges dynamiques sur le tuyau;

2) le type de pompe doit être choisi de manière à ce que l'efficacité soit la plus élevée. Les pompes de type NM ont un rendement allant jusqu'à 89 % ;

3) L'efficacité ne doit pas diminuer de manière significative dans la gamme la plus large possible d'alimentations. La diminution de l'efficacité ne doit pas dépasser 2-3% dans la plage d'alimentation 0,8-1,2.

Caractéristique de cavitation partielle représente la dépendance de la tête et de l'efficacité de la pompe à la réserve de cavitation à des valeurs constantes de débit, de vitesse et de propriétés physiques du liquide.

caractéristique de cavitation représente la dépendance du NPSH admissible au débit de la pompe à vitesse constante et aux propriétés du fluide. La caractéristique de cavitation est le point de départ pour le calcul du fonctionnement sans cavitation de la pompe.

6. Collaboration des turbomachines

La collaboration se caractérise par le raccordement de plusieurs turbomachines à un réseau commun et est utilisée dans les cas où une seule installation n'est pas en mesure de fournir l'alimentation ou la pression nécessaire.

Selon les conditions particulières, les turbomachines fonctionnant en commun peuvent être connectées en série et en parallèle, et situées à proximité ou à distance les unes des autres.

L'inclusion séquentielle des turbomachines (ou le nombre d'étages) permet d'augmenter la pression dans le réseau.

Par exemple, dans les pompes sectionnelles à plusieurs étages, les paramètres peuvent être modifiés en installant le nombre approprié d'étages.

La caractéristique Q-H (Fig. 9) d'une pompe à plusieurs étages, en fonction du nombre d'étages k et k ", est décalée en conséquence.

Riz. Fig. 9. Graphique de régulation des paramètres d'une pompe centrifuge multicellulaire en modifiant le nombre d'étages

Dans ce cas, pour une alimentation Q donnée, la pression développée sera proportionnelle au nombre de pas

où k est le nombre d'étapes ; H c - tête développée par une section.

Dans le même temps, l'efficacité de la pompe reste essentiellement inchangée, la consommation d'énergie change par étapes.

La mise en parallèle des turbomachines est utilisée s'il est nécessaire d'augmenter la productivité. Un exemple de fonctionnement en parallèle des turbomachines est l'assèchement à grands débits, lorsque deux pompes travaillent pour un réseau commun. Si les turbomachines sont situées côte à côte, alors pour obtenir la caractéristique totale des machines connectées en parallèle (Fig. 10), il est nécessaire d'ajouter les abscisses de leurs caractéristiques individuelles aux mêmes valeurs de pression H. Le le point M d'intersection de la caractéristique globale I + II avec la caractéristique du réseau détermine le mode de fonctionnement conjoint des turbomachines sur un réseau commun. L'alimentation en marche parallèle est inférieure à l'alimentation totale des deux turbomachines fonctionnant séparément Q I + II< (Q′ I + Q′ II); напор при этом в сравнении c напором одиночной машины несколько возрастает. Это объясняется тем, что с увеличением подачи возрастают потери давления во внешней сети.

Riz. 10. Fonctionnement en parallèle de deux turbomachines identiques situées côte à côte

Plus la résistance du réseau externe est faible, plus le fonctionnement en parallèle des turbomachines est efficace. Le mode de fonctionnement de chaque machine sur un réseau commun est déterminé par une ligne horizontale tirée du point Mà l'intersection avec la caractéristique individuelle correspondante (t. M I, II).

Riz. 11. Fonctionnement séquentiel de deux turbomachines situées à distance l'une de l'autre

Si deux turbomachines connectées à un réseau commun sont situées à distance l'une de l'autre, alors pour obtenir le mode de fonctionnement, il faut amener la caractéristique de l'une d'elles au point de connexion de l'autre (Fig. 11).

7. Régulation des turbomachines

La régulation des turbomachines peut être à vitesses de rotation variables et constantes. La régulation des paramètres des turbomachines-générateurs en modifiant en douceur le nombre de tours est obtenue en utilisant un moteur électrique à courant continu, un moteur électrique à rotor de phase ou un moteur à combustion interne comme entraînement. Dans ce cas, conformément aux lois de proportionnalité, une nouvelle caractéristique de la turbomachine sera obtenue avec la caractéristique de la canalisation inchangée. Cependant, la majeure partie des turbomachines-génératrices étant entraînée par un moteur électrique asynchrone à rotor à cage d'écureuil, ce qui ne permet pas un réglage en douceur de la vitesse, la régulation des turbomachines à vitesse de rotation constante est plus souvent utilisée. Les principaux moyens de contrôler les turbomachines-générateurs tout en maintenant la vitesse du moteur principal sont les suivants :

1) Modification du degré de fermeture de la vanne de régulation sur la canalisation de refoulement, ce qui modifie artificiellement les caractéristiques de la canalisation tout en conservant les caractéristiques individuelles de la turbomachine (Fig. 12). Cette méthode est simple, mais économiquement imparfaite en raison de pertes de charge importantes et d'une diminution importante du rendement de l'installation.

2) Étranglement avec une vanne dans la conduite d'aspiration, qui
conduit à une diminution du débit et de la pression de la turbomachine tout en conservant les caractéristiques de la canalisation. Avec cette méthode, il existe une possibilité de discontinuité, et donc d'apparition du phénomène de cavitation. Cette méthode peut être utilisée si la pompe est située sous le niveau du réservoir de réception ou lors de la régulation de turbocompresseurs.

3) Dérivation partielle du fluide de l'injection à l'aspiration, ce qui est également peu économique. Une telle méthode peut être acceptable lors du réglage des performances d'une pompe de fond lorsque le débit du puits est inférieur à ses performances.

4) Réduire le diamètre de la roue en la coupant
acceptable aussi bien pour les turbomachines-génératrices que pour les turbomachines-moteurs. Dans ce cas, les paramètres de la turbomachine évoluent selon les lois de la proportionnalité.

5) Modification de l'angle des pales de la turbine ou de l'angle
installation d'aubes directrices à l'entrée de la turbomachine. Dans ce cas, la modification des paramètres de la machine s'effectue en modifiant la vitesse de tourbillonnement à l'entrée. C'est la méthode la plus économique et la plus couramment utilisée pour réguler les turbomachines, génératrices et moteurs.

6) Augmentation de la pression dans le tuyau d'aspiration.

7) Modification du nombre d'étages dans les pompes sectionnelles multicellulaires.

Riz. 12. Caractéristiques du réseau externe

8. Conception de pompes dynamiques

8.1. Schéma général de l'unité de pompage

Le schéma général de l'unité de pompage est illustré à la fig. 13. L'installation d'alimentation en eau avec une pompe centrifuge se compose des éléments principaux suivants : pompe 1, moteur 2, démarreur 3, premier 4 et pression 5 canalisations. Il y a une grille de réception sur la canalisation d'alimentation 6 et valve 7, sur la pression - valve 8 et clapet anti-retour 9. Un tube 10 avec vanne 11 nécessaire pour le remplissage en eau du tuyau de refoulement de la pompe et du tuyau d'alimentation. Le remplissage se fait avant le démarrage de la pompe. Cela peut aussi être fait à travers un entonnoir 12 ou en fournissant de l'eau à la canalisation d'alimentation avec une pompe d'amorçage spéciale.

Tuyau 13 avec soupape 14 nécessaire à la libération d'eau lors de la réparation de la canalisation 5. Utilisation d'un vacuomètre 15 le vide à l'entrée de la pompe est mesuré, et à l'aide d'un manomètre 16 - pression à la sortie de la pompe. La grille 6 sert à empêcher les corps étrangers de pénétrer dans la pompe avec de l'eau, la vanne 7 - pour retenir l'eau lors du remplissage de la canalisation d'alimentation et de la pompe, et la vanne 9 - pour qu'en cas d'arrêt brutal de la pompe, il n'y ait pas de coup de bélier sur la pompe. Par le robinet 17 évacuer l'air de la pompe lors de l'amorçage.

Lorsque la pompe fonctionne, un vide est créé dans la conduite d'alimentation et le liquide sous la pression de l'air atmosphérique s'écoule du réservoir dans le boîtier de la pompe et le processus d'aspiration se produit.

À la sortie de la pompe, une pression est créée, sous l'influence de laquelle l'eau se déplace dans la canalisation sous pression.

Hauteur d'aspiration géométrique H en - distance verticale entre le fond du liquide dans le réservoir et l'axe de la pompe.

Hauteur de décharge géométrique N g - distance verticale entre l'axe de la pompe et le trou de vidange de la conduite de refoulement.

La hauteur géométrique de l'unité de pompage H g est la hauteur géométrique totale du liquide.

Riz. 13 Schéma du groupe de pompage

Avec un pipeline situé verticalement (Fig. 13, une)

H g \u003d H dans + H n;

avec une canalisation inclinée (Fig. 13, b)

N G \u003d l P sin α V + l H sin a H,

où l P et l N- la longueur des conduites d'alimentation (de la surface du liquide dans le puits à la pompe) et des conduites de pression, respectivement ; une αB et un H- angles d'inclinaison par rapport à l'horizon, respectivement, des conduites d'alimentation et de décharge.

La hauteur H créée par la pompe est la somme de la hauteur géométrique, des pertes hydrauliques dans la canalisation et de la hauteur dynamique dépensée pour communiquer la vitesse au fluide.

8.2. Éléments structurels de base des pompes dynamiques

Une pompe centrifuge (Fig. 14) de la conception la plus simple se compose des pièces principales suivantes: un carter en spirale 1, coulé d'un seul tenant avec le tuyau de refoulement 2, roue 5, arbre 4 avec raccord 5, étrier de support 6, tuyau d'aspiration 7.

Pour équilibrer la force axiale, il y a des trous dans le disque d'entraînement de la roue. L'arbre est supporté par deux roulements à billes. 8. Pour éviter l'usure des pièces du corps et réduire les pertes de volume, des bagues d'étanchéité sont installées dans le corps et le couvercle de la pompe 9. Un presse-étoupe est installé à la sortie de l'arbre du corps de pompe 10 avec un joint hydraulique.

8.3 . Turbine de pompe à palettes se compose d'un hub et de lames qui lui sont connectés directement ou à l'aide d'un ou deux disques. Selon le nombre de disques, ces roues sont ouvertes (sans disques), semi-ouvertes (un disque) et fermées (deux disques) avec un côté (Fig. 15, a, c, e, f) ou une entrée à double sens (Fig. 15, b, d).

Les pales peuvent être recourbées (transfert d'énergie potentielle à l'écoulement du fluide - hauteur statique), radiales ou recourbées vers l'avant (transfert la plus grande quantité d'énergie au flux de fluide passant avec une prédominance de vitesse).

Pour les pompes destinées au pompage de suspensions (sable, boues, terre, etc.), les canaux dans les roues sont considérablement élargis et le nombre de pales est réduit (jusqu'à deux, voire une).

Riz. 14 Pompe console

La forme des pales des pompes vortex (Fig. 16) est rectangulaire,
trapézoïdal ou en forme de faucille (le plus courant). Former
Les aubes des pompes à vortex fermé à faible vitesse sont rectangulaires, celles des pompes à vortex ouvert sont en forme de faucille. La forme de la section transversale des canaux pour les pompes à basse vitesse est ronde, pour les pompes à grande vitesse, elle est carrée ou avec des extrémités arrondies.

Riz. 16. La forme des sections de la partie flux (a-e) et les omoplates (g-k) pompes vortex

fournir- un canal pour diriger le milieu liquide vers la roue, assurant son écoulement asymétrique avec une distribution uniforme des vitesses avec des pertes hydrauliques minimales.

Structurellement, les pistes sont réalisées sous la forme :

Tuyau de branchement droit conique (confuseur) utilisé dans les pompes en porte-à-faux ;

Tuyau d'admission en forme de coude ;

Avec une forme de canal en spirale (la conception la plus courante).

Le débit de fluide liquide est fourni aux roues des pompes multicellulaires avec sorties à palettes au moyen de canaux de transfert.

Retrait- un dispositif pour diriger le milieu liquide de la roue à aubes vers la conduite de refoulement de la pompe ou vers la roue à aubes de l'étage suivant, conçu pour réduire le débit avec le moins de pertes hydrauliques et assurer sa dissymétrie afin que le débit devienne régulier.

Structurellement, des coudes en spirale, annulaires et à deux boucles sont réalisés. La sortie en spirale se compose d'un canal de largeur variable et d'un diffuseur.

Une sortie annulaire est un canal cylindrique de largeur constante.

Une sortie à deux volutes permet de réduire l'effort hydraulique transversal résultant de la violation de la symétrie axiale de l'écoulement.

appareil de guidage(sortie à palettes), utilisé dans les pompes multicellulaires, se compose de plusieurs canaux avec des sections de spirale et de diffuseur.

Équilibrage de la force axiale. Pendant le fonctionnement de la pompe, une force axiale agit sur la roue - le résultat du flux de fluide agissant sur les surfaces intérieure et extérieure de cette roue.

La force axiale peut être importante et, en cas d'urgence, provoquer le déplacement de la roue, l'échauffement des roulements et, lorsque le rotor est déplacé, la roue entre en contact avec les parties fixes du boîtier, à la suite de quoi les parois de la roue sont abrasées et la pompe tombe en panne.

Pour équilibrer la force axiale dans les pompes à un étage, les éléments suivants sont utilisés :

Turbines à double entrée ;

Une chambre de déchargement qui communique avec la zone d'aspiration à l'aide d'un tube ou à travers des trous dans le disque arrière (Fig. 17, a) ; absence de chambre - diminution de l'efficacité de la pompe de 4 ÷ 6%;

Nervures radiales (Fig. 17, b), qui réduisent l'impact de la force axiale en réduisant la pression du fluide sur le disque arrière ;

Paliers de butée.

Pour équilibrer la force axiale dans les pompes multicellulaires, utilisez :

Roues avec un système d'alimentation en fluide approprié de roue à roue (Fig. 17, e, f, g);

Gite hydraulique automatique (Fig. 17, e)établi pour
le dernier étage de la pompe.

Le pied hydraulique est constitué d'une chambre basse pression 1, d'une chambre intermédiaire 2, d'une essoreuse (pied mécanique 3 et ressorts 4) et disque de déchargement 5. Jeu annulaire b conçu pour réduire la pression dans la chambre intermédiaire, jeu en bout une - pour créer une force axiale dans la direction opposée à la force axiale agissant sur les roues, et pour réduire davantage la pression du liquide avant qu'il n'entre dans la chambre basse pression.

Sceller. Ils sont utilisés pour réduire le débit de liquides dû à la différence de pression dans les cavités adjacentes, pour éviter les fuites, les liquides et l'aspiration d'air atmosphérique dans la zone

Riz. 17. Schémas d'équilibrage des forces axiales

Riz. 18. Schémas des joints d'étanchéité de l'impulseur

Joints à fente - bagues d'étanchéité conçues pour réduire les débordements de fluide dans le trajet d'écoulement de la pompe, forment un espace droit, étagé ou en forme de labyrinthe entre le boîtier et la roue (Fig. 18, a-h).

Riz. 19. Schémas des joints de presse-étoupe

Aux endroits où l'arbre sort du corps de pompe, des joints d'extrémité sont installés - presse-étoupe et joints d'extrémité.

Presse-étoupe (Fig. 19, une) composé d'une garniture élastique 1 et d'un manchon de pression 2. À la pression d'aspiration p 0 inférieure à la pression atmosphérique, un anneau est installé dans le presse-étoupe 3 (fig. 19, b), à auquel un flux de fluide est fourni depuis le tuyau de sortie de la pompe. Ceci élimine l'aspiration d'air de l'atmosphère.

Parfois, ils prévoient le déchargement du presse-étoupe (Fig. 19, v). Le milieu liquide dans ce cas à travers un espace d'étranglement cylindrique de longueur je entre l'arbre et le manchon pénètre dans la cavité avec une pression réduite.

Lors du pompage de liquides chauds et de gaz liquéfiés, le presse-étoupe est refroidi par de l'eau lavant l'extérieur de son corps (Fig. 19, G) ou chemise de protection de l'arbre (Fig. 19, e).

Les joints mécaniques sont moins sensibles au désalignement de l'arbre et du logement que les joints de boîte à garniture et sont adaptés pour fonctionner dans une plage de températures et de pressions plus large. Le frottement en eux est réduit et les fuites sont réduites.

Selon le type de compensation du déplacement axial de l'arbre, les garnitures mécaniques sont divisées en deux groupes : avec un élément mobile axialement rotatif et non rotatif.

Dans le sens de l'alimentation en fluide, les garnitures mécaniques se distinguent par une alimentation externe ou interne.

La pression spécifique dans la paire de friction ne correspond pas toujours à la pression du liquide scellé. Cela dépend de la conception du joint, qui est caractérisée par le coefficient de décharge hydraulique

où - zone du manchon mobile axialement soumise à la pression du fluide p; - la zone de contact des douilles de travail. Ici D 1 et D 2 - diamètre intérieur et extérieur de la surface de contact du manchon fixe; d2- diamètre interne du manchon mobile axialement.

En fonction du coefficient de décharge hydraulique, les joints sont divisés en deux types : (f ≥ F; K ≥ 1) et déchargé (F< F; К < 1), т. е. удельное давление в паре трения меньше давления среды.

Le déchargement hydraulique est obtenu en installant un joint mécanique sur l'arbre étagé ou sur une douille spéciale (manchon), qui assure la différence requise dans les diamètres des douilles mobiles et fixes.

Les joints non équilibrés sont utilisés dans des conditions de fonctionnement légères (à de faibles pressions du liquide à sceller) et les joints déséquilibrés - à des pressions supérieures à 0,7 MPa (pour réduire la pression spécifique sur les surfaces de contact des bagues de travail).

Les types de garnitures mécaniques suivants sont utilisés pour les pompes à huile centrifuges :

T - fin simple ;

TP - extrémité unique pour températures élevées ;

TV - fin simple pour les températures élevées ;

TD - fin double;

TDV - fin double pour hautes températures.

Type de joint T - simple équilibré hydrauliquement avec un ensemble de manchon rotatif à glissement axial 4 (fig. 20) installé dans le manchon 8 sur la bague d'étanchéité 3 partie ronde. Le couple est transmis à la douille par deux goupilles 2 enfoncées dans la bague JE.

Riz. 20. Section de garniture mécanique simple type T

Le manchon fixe 5 est installé dans le logement 16 sur la bague d'étanchéité b section ronde et est empêché de tourner par une goupille 13, pressé dans un manchon labyrinthe 11, fixé dans le sens axial avec un support 14. Manche 8 fixée à l'arbre de la pompe par une bague terminale 7, protégée par une cloison 12 et boulon de serrage 10 et une noix. L'espace entre le manchon et l'arbre de la pompe est scellé avec un anneau en caoutchouc 9. En raison de la force de frottement résultante, la position de la bague terminale 7 est solidement fixée sur l'arbre, ce qui lui permet de transmettre le couple de l'arbre au manchon 8, et percevoir également la force axiale pressant le manchon contre la bague 7.

Par le trou A, le liquide de refroidissement pénètre dans la cavité entre les bagues fixe et à labyrinthe, s'écoulant à travers le trou dans le logement du joint. Un tel rideau de liquide contribue à l'évacuation de la chaleur de la paire de frottement, et empêche également l'évaporation du liquide évacué vers le drainage.

À travers le trou B, relié par un tube à la spirale de pression de la pompe, une petite quantité de liquide pompé est fournie à la chambre d'étanchéité, ce qui élimine la chaleur de la paire de friction et élimine également les produits d'usure des bagues de travail.

9. Pompes à engrenages

Pompes à engrenages conception simple, compact et fonctionnement fiable. Ils sont très pratiques pour pomper des liquides à haute viscosité, ils sont utilisés pour le transport de bitume, pour la lubrification centralisée dans les moteurs diesel, pour pomper de l'huile dans les servomoteurs des régulateurs de turbine. Les pompes à engrenages sont produites pour des débits relativement faibles (de 0,2 à 50 l/s), pour une pression de refoulement jusqu'à 3 MPa et une vitesse jusqu'à 50 s -1 . Les pompes peuvent être de différentes exécutions :

• stationnaire ou mobile ;
• avec ou sans moteur électrique sur la cuisinière ;
• avec montage du corps sur les pattes ou sur la bride du moteur ;
• avec raccord mamelon ou bride de tuyaux de dérivation, etc.

Deux engrenages engrenés sont placés dans le carter de la pompe - un moteur et un moteur. Lorsqu'elles tournent, elles aspirent le liquide du côté de dégagement des dents et le repoussent du côté d'engagement. Les dents sont réalisées à partir d'un profil en développante. Le liquide est transféré entre les dents de l'engrenage, expulsé de ces cavités du côté opposé de la pompe lorsque les dents d'un engrenage pénètrent dans les cavités de l'autre. Un fonctionnement silencieux et silencieux est obtenu en utilisant des engrenages à chevrons, qui ne créent pas de force axiale et ne nécessitent pas de rainures spéciales ni d'autres mesures pour décharger le volume dans la cavité interdentaire.

Livraison de la pompe à engrenages Q T(m 3 / s) est déterminé par la formule approximative proposée par le professeur T. M. Bashta,

où D n.o. - diamètre du cercle primitif du pignon d'entraînement, m; T- module d'engagement, m ; b- largeur de roue, m; P- fréquence de rotation du pignon d'entraînement, s -1. Flux valide

où η o = 0,8÷0,9 - efficacité volumétrique de la pompe.

Les pompes à engrenages peuvent être utilisées comme moteurs hydrauliques dans le cadre d'entraînements hydrauliques. Ils sont fabriqués pour des pressions jusqu'à 2·10 7 Pa et fournissent jusqu'à 500 l/min.

Pompes à engrenages de type Sh avec module engagement J= 4 mm sont conçus pour pomper des liquides de lubrification propres et non agressifs avec une viscosité cinématique de 0,06 à 6,0 Pa s à une température de fonctionnement pour l'huile, l'huile, le mazout ne dépassant pas 70 ° C, pour le carburant diesel ne dépassant pas 40 ° C

Les caractéristiques techniques de certaines pompes à engrenages sont données dans le tableau. 3.

La pompe (Fig. 21) se compose d'un moteur 3 et esclave 4 rotors (engrenages droits) solidaires de l'arbre. Le corps de pompe 2 comporte deux alésages dans lesquels sont placées les pièces de travail des rotors et des bagues. Les cavités d'aspiration et de refoulement de la pompe jouxtent les alésages. Soupape de décharge 1 fournit une pression dans la cavité du joint 6 arbre, égal à 0,2÷0,3 MPa.

Tableau 3

Riz. 21. Pompe à engrenages

introduction

Les pompes centrifuges sont largement utilisées dans toutes les industries, y compris l'industrie pétrolière, pour pomper divers liquides. Leurs avantages sont la simplicité de conception et la facilité d'utilisation.

La pompe centrifuge fait référence aux pompes à palettes dans lesquelles le milieu liquide se déplace à travers la roue du centre vers la périphérie.

Une pompe centrifuge est constituée d'une roue à aubes courbes et d'un carter hélicoïdal fixe.La roue est montée sur un arbre dont la rotation s'effectue directement à partir de l'entraînement (le plus souvent le moteur électrique).

Le corps de la pompe comporte deux tuyaux pour le raccordement aux conduites d'aspiration et de refoulement. Les trous dans le boîtier à travers lesquels passe l'arbre de roue ont des joints pour créer l'étanchéité nécessaire.

Pour éviter tout débordement de liquide à l'intérieur de la pompe, un joint labyrinthe est installé entre le tuyau d'aspiration et la roue.

Une pompe centrifuge ne peut fonctionner que lorsque sa cavité interne est remplie du liquide pompé.

Le principe de fonctionnement des pompes centrifuges est le suivant. La roue dans le carter est entraînée depuis l'arbre de la pompe. La roue, lors de sa rotation, capte le liquide et, en raison de la force centrifuge développée, éjecte ce liquide à travers la chambre de guidage (en spirale) dans la conduite de décharge.

Le liquide sortant libère l'espace qu'il occupe dans les canaux sur la circonférence intérieure de la roue. La pression dans cette zone diminue et le liquide de la canalisation d'aspiration s'y précipite sous l'influence d'une différence de pression.

La différence de pression entre le réservoir et l'aspiration de la pompe doit être suffisante pour vaincre la pression de la colonne de liquide, les résistances hydrauliques et inertielles dans la canalisation d'aspiration.

Si le liquide est prélevé par la pompe dans un réservoir ouvert, alors l'aspiration du liquide par la pompe centrifuge se fait sous l'action d'une différence de pression égale à la différence entre la pression atmosphérique et la pression à l'entrée du rouet.

L'élément principal d'une pompe centrifuge est la roue à aubes, qui est, par exemple, une coulée de deux disques, entre lesquels il y a de 4 à 12 roues à aubes. Parfois, les roues sont ouvertes sans disque avant. La roue peut également être soudée, estampée et fraisée.

Le boîtier en spirale (chambre) sert à recevoir et à diriger le liquide, ainsi qu'à convertir l'énergie cinétique du liquide (vitesse) acquise à partir de la roue rotative en énergie potentielle (pression).

Des supports sont installés dans le corps de pompe. Pour les roulements dans lesquels l'arbre tourne.

Les pompes centrifuges sont classées comme suit.

1. Par le nombre de roues: à un étage (avec une roue); multi-étagé (avec plusieurs roues). Dans les pompes multicellulaires, le liquide est amené par le tuyau d'aspiration au centre de la première roue, de la périphérie de cette roue au centre de la roue suivante, etc. Ainsi, la pression du liquide est séquentiellement augmentée sur chaque roue. Le nombre de roues et de pompes multicellulaires peut aller jusqu'à 10 - 16.

2. Selon la tête développée : basse pression (jusqu'à 50 - 60 m) ; moyenne pression (jusqu'à 150 - 200 m); haute pression (plus de 200 m).

3. Selon la méthode d'alimentation en fluide de la roue: avec alimentation unidirectionnelle (aspiration); avec alimentation bidirectionnelle.

4. Selon l'emplacement de l'arbre de la pompe : horizontal ; verticale.

5. Selon la manière du connecteur de corps : avec un connecteur horizontal ; avec connecteur vertical.

6. Selon la méthode d'évacuation du fluide de la roue vers la chambre : spirale ; en coupe.

Dans les pompes à volute, le fluide de la roue pénètre dans le corps de la volute puis dans le tuyau de pression. Dans les pompes sectionnelles, le fluide est évacué de la roue à travers une aube directrice, qui est un anneau fixe avec des pales.

7. Selon la méthode de connexion avec le moteur : connecté au moteur via l'accélérateur ; directement relié au moteur (par un accouplement flexible).

8. Sur rendez-vous : pour le pompage d'eau, d'huile, de produits pétroliers froids et chauds, de gaz liquéfiés, d'huiles, de solvants organiques, etc. ; pour le transport par pipelines principaux de pétrole et de produits pétroliers.

Des exigences particulières sont imposées aux systèmes d'approvisionnement en pétrole, dont les principales sont: la fiabilité et la livraison ininterrompue de pétrole aux consommateurs avec un fonctionnement sûr et économique de toutes les installations technologiques.

La satisfaction de ces exigences n'est possible qu'avec un haut niveau de fiabilité des équipements. Les pompes centrifuges sont le principal type d'équipement d'injection pour pomper le produit à travers les conduites principales et sont utilisées à la fois dans les stations de pompage de tête et intermédiaires. Pour assurer un fonctionnement ininterrompu des pompes, il est nécessaire d'identifier et d'éliminer périodiquement les éventuels défauts des ensembles et des pièces de la pompe.

1. But, dispositif et caractéristiques techniques des pompes

1.1 But

Les pompes sont utilisées pour pomper de l'huile à des températures allant de moins C à plus C, avec une viscosité cinématique jusqu'à 3 cm/s, des impuretés mécaniques ne dépassant pas 0,2 mm et 0,05 % en volume. Les corps de pompe sont conçus pour une pression de service maximale de 64 kgf/cm2 et permettent à trois unités de pompe de fonctionner en série.

Pour le pompage de liquides dans des industries et des installations à risques d'explosion et d'incendie, la pompe doit être équipée d'un moteur électrique dans un boîtier antidéflagrant.

1.2 Conception de la pompe

Pompes à huile principales, centrifuges à un étage, avec une roue d'entrée à double face et une sortie en spirale à double volute.

Le corps de pompe - en fonte, avec un plan de séparation horizontal - est la partie de base. Les parties supérieure et inférieure du boîtier sont reliées au moyen de goujons avec écrous borgnes. Le connecteur horizontal du corps est scellé avec un joint en paronite de 0,6 mm d'épaisseur et est fermé le long du contour avec des écrans spéciaux pour amortir le jet d'huile en cas de rupture du joint le long du connecteur. Des pieds sont moulés dans la partie inférieure du corps pour fixer la pompe à la fondation.

Le rotor de la pompe est une unité d'assemblage séparée et se compose d'un arbre (acier forgé 40X), d'une roue (acier 25A), de chemises en acier inoxydable, de bagues de protection et d'autres pièces montées sur l'arbre. Les tourillons d'arbre supportés par roulement sont cémentés pour une résistance accrue à l'usure. L'extrémité de l'arbre du manchon denté est conique, ce qui facilite le retrait du manchon denté.

La roue est soudée en fonte et pressée sur l'arbre avec un ajustement serré. Les détails du rotor sur l'arbre sont assis sur les clés et fixés avec des écrous avec rondelles de blocage.

L'installation correcte du rotor dans le corps de pompe dans le sens axial est assurée en sélectionnant l'épaisseur de la bague d'espacement.

Le rotor est supporté par des paliers lisses. La position du boîtier de roulement est ajustée par trois vis de réglage. L'installation de roulements doit assurer la concentricité de l'emplacement du rotor par rapport aux alésages des joints du stator. Dans cette position, le boîtier de roulement est fixé avec des goupilles. Lubrification forcée des roulements.

Les bagues de graissage sont conçues pour lubrifier les roulements.

La force axiale du rotor est reprise par deux roulements à billes à contact oblique. Un ensemble de roulements à billes est sélectionné le long de la bague extérieure avec un manchon de poussée et un couvercle d'extrémité.Les bagues intérieures sont rigidement serrées sur l'arbre avec un écrou.

Joints d'extrémité du rotor - mécanique, fin, unaire avec une paire frottante de graphite - acier inoxydable de type non chargé. La pré-pression des pièces de friction est créée au moyen de huit ressorts. La conception de la garniture mécanique permet le démontage et le remontage de celle-ci sans démonter le couvercle de la pompe et les logements des roulements.

L'unité d'huile de l'unité de pompage d'huile est conçue pour assurer la lubrification des roulements de la pompe et du moteur électrique.

Le moteur électrique et la pompe sont installés dans des pièces isolées l'une de l'autre, car le moteur électrique n'est pas conçu dans une conception antidéflagrante. L'isolation est réalisée au moyen d'un rideau d'air formé dans l'espace fendu entre la douille dentée du moteur électrique et la chambre à air.

La connexion de la pompe avec le moteur électrique est réalisée à l'aide d'un accouplement à engrenages avec une entretoise. Les clips de l'accouplement à engrenages sont reliés à la fixation, aux boulons de montage et fermés avec des embouts.

La pompe est équipée de canalisations auxiliaires pour l'alimentation et l'évacuation de l'huile, d'une canalisation pour l'évacuation de l'huile, le déchargement hydraulique et l'élimination des fuites des joints mécaniques. La pompe a des emplacements pour installer des capteurs pour contrôler son fonctionnement.

2. Composition des travaux de réparation

2.1 La portée de la révision comprend les principaux travaux suivants :

Démontage complet de la pompe et clarification de la liste des défauts ;

Tous les travaux d'entretien ;

Inspection et réparation de la fondation;

Révision et contrôle des éléments du corps de pompe ;

Lavage et détection des défauts des pièces de la pompe ;

Remplacement de tous les joints et joints ;

Vérification de l'état des appareils de contrôle et de mesure (si nécessaire, réparation et remplacement);

Assemblage de la pompe avec remplacement des pièces défectueuses ;

Essais et contrôle de la qualité des réparations ;

Peinture à la pompe ;

Démarrage, mise en service et mise en service de la pompe.

La révision des pompes centrifuges de type "NM" est effectuée par la méthode globale (RD 39-30-48-78) et comprend les types de travaux suivants :

a) retrait de l'unité de pompage pour réparation ;

b) libérer la pompe de l'huile ;

c) enlèvement des clôtures ;

d) démontage complet de la pompe en composants :

Déconnexion du demi-accouplement ;

Ouverture de la pompe ;

Enlèvement des garnitures mécaniques ;

Retrait des roulements ;

Retrait du rotor ;

Retrait des joints ;

e) rinçage des lignes de fuite avec arrêt des détecteurs de fuite ;

f) inspection de l'état technique de la cavité interne du corps de pompe ;

g) ensemble pompe :

Installation d'un rotor neuf ou pré-réparé et équilibré avec un embrayage dans le TsBPO ou le BPO ;

Installation et préparation de garnitures mécaniques ;

Installation de roulements;

Préparation du connecteur du corps de pompe et de l'équipement auxiliaire ;

h) réparation de la fondation de la pompe, si nécessaire, remplissage des boulons d'ancrage ;

i) alignement des unités ;

k) essai de pression de la pompe sous pression de fonctionnement ;

l) préparation de la pompe pour le démarrage et le test de fonctionnement ;

m) peindre la pompe.

3. Normes de réparation

Tableau 1.

4. Exigences techniques générales

4.1 Instructions pour la détection des défauts des pièces

Une bonne organisation et une détection approfondie des pannes garantissent une réparation de haute qualité, réduisent son coût et le coût des pièces de rechange et des matériaux.

Les pièces arrivant pour la détection des défauts (contrôle - tri) doivent être soigneusement nettoyées de la saleté, de la rouille, des dépôts d'huile durcie, lavées et séchées.

Pour nettoyer les pièces, selon la nature de la contamination, différentes méthodes de nettoyage peuvent être utilisées : thermique, mécanique, chimique.

La méthode thermique consiste dans le fait que les pièces sont nettoyées par cuisson à la flamme.

Avec la méthode mécanique, j'enlève la vieille peinture, la rouille et autres contaminants des pièces avec des brosses, des couteaux mécanisés, des machines rotatives.

Avec la méthode abrasive, le nettoyage est réalisé en traitant les pièces sur des installations d'hydro-sablage.

Avec la méthode chimique, la pollution est éliminée avec une pâte spéciale ou des solutions composées de chaux vive, de craie, de soude caustique, de mazout et d'autres composants.

Pour le lavage des pièces, on utilise généralement des solutions aqueuses alcalines, dont les principaux détergents sont: soude caustique, carbonate de sodium, phosphate trisodique.

En plus de ces composants, des tensioactifs sont ajoutés à la solution - savon liquide et à lessive, qui affaiblissent la tension superficielle des graisses et contribuent à la formation de fines émulsions dans la solution. D'autres composants sont également utilisés. Plusieurs recettes de détergents sont présentées dans le tableau 2.

Tableau 2.

Le rinçage est effectué à une température de solution de -C jusqu'à élimination complète des contaminants.

Dans certains cas, le kérosène est utilisé pour laver les pièces. Le lavage des pièces au kérosène doit être effectué dans un endroit spécialement désigné à cet effet, respectez toutes les mesures de sécurité incendie.

Les défauts des pièces sont détectés de différentes manières. Les fissures, cassures, pliures des pièces sont détectées par inspection visuelle. Dans les cas nécessaires, pour détecter les défauts internes, des méthodes par rayons X sont utilisées pour la détection des défauts magnétiques.

Si, lors du contrôle, il est établi que pour un défaut, la pièce doit être rejetée, son contrôle supplémentaire (pour identifier deux défauts) n'est pas effectué.

Si, au cours de l'action en cas de défaut, il est établi que les dimensions de l'une des pièces d'accouplement ne sont autorisées que lorsqu'elles sont associées à de nouvelles pièces, il convient de décider dans chaque cas laquelle de ces pièces est économiquement réalisable à remplacer par une nouvelle.

les dimensions des pièces doivent être contrôlées dans la section et les directions de plus grande usure. Lors de la détermination de l'usure de la bague, de la conicité, de l'ellipticité et d'autres écarts par rapport à la forme géométrique correcte, les dimensions sont vérifiées dans les sections les plus et les moins usées.

5. Réparation de la turbine

5.1 Les principaux défauts de la roue sont

Usure corrosive, érosive ou cavitation ;

Fissures dans la roue;

Défaillance de la turbine.

L'usure corrosive, en règle générale, est soumise à toute la surface de contact de la pièce avec un liquide corrosif. Lors de la traversée de fluides érosifs, l'usure se produit le plus souvent aux points de plus grande vitesse ou de changement brusque de direction du fluide.

En cas de corrosion ou d'érosion continue de la roue avec une profondeur de coque supérieure à 1 mm, elle est remplacée par une neuve ; en cas de corrosion locale, les endroits défectueux sont nettoyés jusqu'à ce que la coque soit complètement retirée ou fusionnée.

Les surfaces d'extrémité et les sièges des roues doivent être propres et réguliers.

Les sièges des bagues d'étanchéité ne doivent pas s'user de plus de 0,2 mm.

La réduction de l'épaisseur de la lame après traitement ne doit pas dépasser 15% de son épaisseur nominale.

Si la roue présente des dommages locaux de la zone de 25x25 mm sous la forme de coquilles d'une profondeur maximale de 1,5 mm, et également si la surface endommagée représente 25% de la surface de la pale et qu'il n'y a pas de coquilles sur les bords de fuite de la pales, la turbine ne peut pas être réparée.

La rainure de clavette développée sur le moyeu de la roue est corrigée en augmentant leur largeur, tandis que la rainure de clavette sur l'arbre du rotor est augmentée en conséquence.

Les défauts de la roue sont corrigés par soudage, suivi d'un retournement et d'un nettoyage.

Les fissures aux extrémités sont percées avec une perceuse d'un diamètre de 4 à 6 mm à une profondeur supérieure à 0,5 mm de profondeur de fissure. Avant le soudage, l'endroit défectueux est coupé ou traité avec une pierre émeri jusqu'à ce qu'un métal intact apparaisse.

Lors de la réparation de la roue, l'alignement entre l'alésage de l'arbre et la courroie de la bague d'étanchéité doit être assuré, l'écart ne dépasse pas 0,5 mm.

La tolérance de non parallélisme des extrémités est de 0,04 mm. La roue usinée doit être équilibrée statiquement. Lors de l'équilibrage, le métal est généralement retiré des surfaces latérales des disques près des bords de fuite des aubes.

6. Tourner la roue

Pendant le fonctionnement, il est nécessaire d'adapter les caractéristiques des pompes aux conditions spécifiques. Pour ce faire, le diamètre extérieur de l'impulseur D2 est le plus souvent réduit par détourage.

La modification des paramètres de la pompe lors de la coupe des roues des pompes centrifuges peut être déterminée approximativement par les équations de similarité :

pièce défectueuse pompe centrifuge

où Q, H, N, D2 -- débit nominal, pression, puissance et diamètre extérieur de la roue (avant ajustement) ;

Q", H", N", D"2 - le même, après recadrage. Le rognage élargit considérablement la zone de débits et de pressions couverte par une pompe de ce type.

Pour les pompes avec ns = 60…120, une réduction de diamètre de 10…15% par rapport au diamètre d'origine n'a pratiquement aucun effet sur le rendement. À ns plus élevé, la diminution de l'efficacité devient perceptible.

Pour les pompes axiales, la modification des paramètres lors de la coupe de la roue peut être déterminée par les dépendances :

où Q, H, D2, d -- débit nominal, pression, diamètre extérieur de la roue et diamètre du manchon (avant ajustement) ;

Q", H", D"2 - le même, après recadrage.

Il est également possible de réduire le débit d'une pompe axiale en remplaçant la roue par une autre roue avec les mêmes aubes et un diamètre de douille plus grand. Dans ce cas, la caractéristique de pression de la pompe est recalculée selon les formules :

où d "est le diamètre accru du manchon. La roue des pompes centrifuges peut également être coupée en largeur. Dans ce cas, la tête est également maintenue constante et l'alimentation est réduite proportionnellement à la diminution de la largeur de la lame .

Il est possible de suggérer de couper les bords de fuite des aubes de la turbine le long de la perpendiculaire, abaissée du point d'extrémité du côté travail de l'aube vers le côté arrière. L'opportunité pratique d'un tel ajustement est qu'il devient possible d'augmenter sa pression de 5 à 8% sans modifier le trajet d'écoulement de la pompe, avec une efficacité presque inchangée.

Il est possible d'offrir un autre type de coupe de la roue de la pompe - uniquement le long des aubes. Le bord de sortie de la roue est rectifié sur la longueur, augmentant ainsi la surface de sortie des canaux de la roue le long de la périphérie. Les expériences réalisées ont montré qu'une augmentation de la surface de sortie de 11,7 % permettait, à la valeur de rendement la plus élevée, d'augmenter le débit de 16,7 % tout en conservant la même puissance et la même pression.

7. Modernisation

la modernisation est effectuée lors de la révision des pompes centrifuges, si nécessaire ou économiquement faisable et convenue avec le fabricant et l'institut de conception.

La modernisation est le renouvellement des machines en fonctionnement, l'élimination de leur obsolescence en utilisant un certain nombre de réalisations techniques utilisées dans les nouveaux types de machines.

La modernisation d'une pompe centrifuge afin d'augmenter la productivité s'effectue en augmentant la pression du liquide à l'aspiration, en augmentant la vitesse de rotation du rotor, en réduisant les fuites dans la conduite externe, en utilisant rationnellement le liquide par les consommateurs et en le bon placement des pompes et des consommateurs.

Modernisation d'une pompe centrifuge afin d'augmenter la fiabilité et la durabilité, d'améliorer les performances énergétiques, de cavitation, d'unifier et de normaliser les ensembles et les pièces, d'utiliser de nouveaux matériaux modernes, de durcir les pièces par moletage, surfaçage, pulvérisation.

8. Essais de contrôle

8.1 Informations générales

Les essais des groupes motopompes montés doivent être effectués en deux étapes :

Essai;

Essais de charge de travail ;

Les essais et les essais des groupes de pompage sont effectués en présence d'un chef de chantier responsable.

8.2 Dosage

a) Le test des unités assemblées est effectué avant qu'elles ne soient testées sous une charge de travail pour vérifier l'exactitude de l'installation, ainsi que pour identifier et établir les dysfonctionnements et défauts détectés dans le fonctionnement des unités.

b) Lors du test des unités de pompage, il est nécessaire de s'assurer :

Fonctionnement silencieux de l'appareil sans cogner ni bruit excessif ;

Le fonctionnement de l'unité sans fuite de liquides pompés, de lubrification, de refroidissement et d'étanchéité aux joints des pièces dans les assemblages ;

Chauffage des roulements et des surfaces de travail des pièces et assemblages d'unités ne dépassant pas C

c) L'essai de la pompe est considéré comme terminé lorsque le fonctionnement normal et stable de l'unité de pompage est atteint pendant deux heures.

d) Après avoir obtenu des résultats de test satisfaisants, il est permis de tester les groupes motopompes sous charge de fonctionnement.

e) Les groupes motopompes testés sont testés individuellement sous charge de fonctionnement en fonctionnement normal et continu pendant quatre heures.

f) Dans certains cas (essais des stations de pompage, impossibilité d'effectuer des essais individuels isolés des équipements adjacents de la technologie de production), les essais des groupes de pompage en charge de fonctionnement peuvent être combinés avec un essai complet des équipements de l'installation.

g) La pression, les performances et la consommation électrique des unités de pompage dans le processus sous charge de travail doivent correspondre aux données du passeport d'usine.

h) Les résultats d'un test individuel de l'unité de pompage en charge, et s'il est impossible d'effectuer un tel test isolément du complexe. équipements connexes.

i) Les résultats des essais sont consignés par un acte, qui est également un acte d'achèvement des travaux d'installation.

9. Peindre la pompe

9.1 Les surfaces de toutes les pièces à revêtir doivent être soigneusement nettoyées. La présence de tartre, de brûlure, de rouille, de projections de soudure, de bavures, de contamination par l'huile et la graisse sur la surface n'est pas autorisée.

10 . Calcul de la norme du parc de pièces détachées

Fixez le tarif des pièces de rechange selon la formule suivante :

où P est le taux de stock de pièces, c'est-à-dire le nombre de pièces du même nom;

O - le nombre de pièces identiques dans une machine ou un appareil ; =4,

Z - stock en mois (pris de trois à cinq mois); = 5,

P - le nombre d'équipements du même type; = 3,

K est le coefficient de réduction du nombre de pièces détachées, en fonction de leur nombre sur l'ensemble des machines ou appareils de ce groupe (il s'agit d'une valeur statistique11) ; = 0,8

TD - la durée de vie de la pièce, définie par l'usine, en mois.

La valeur du coefficient K, en fonction du nombre total de pièces identiques dans l'entreprise, peut être tirée approximativement du tableau 4.

Tableau 4. La valeur du coefficient K

Nous déterminons le taux de stock des pièces par la formule :

où H est le nombre de pièces de rechange d'un même type pour un groupe d'un même type d'équipement ;

D - le nombre de pièces du même type dans cette unité ; =2,

A est le nombre d'unités similaires ; =5,

Tz - le délai pour lequel l'unité dispose d'un stock du même type de pièces, quelle que soit leur durée de vie ; 13 mois

T - la durée de vie de cette pièce ; 18 mois

KA et KD - coefficients de réduction du stock de pièces, en fonction du nombre d'unités du même type A et du nombre de pièces du même type dans l'unité D (à T \u003d Tz, le coefficient KA \u003d KD \ u003d 1), les valeurs de KA et KD sont données dans le tableau. 5 et Tableau 6.

Tableau 5. La valeur du coefficient KA

La norme des pièces de rechange déterminée selon ces formules doit être spécifiée en tenant compte des données statistiques et des caractéristiques de fonctionnement de l'équipement de la station de pompage.

Ainsi, pour déterminer le taux du parc de pièces détachées, il faut savoir :

Le nombre de pièces du même type dans l'unité ;

Le nombre d'unités du même type;

Limite de stock unitaire ;

Durée de vie de la pièce.

La formule vous permet de déterminer le nombre de pièces de chaque groupe, car un stock important affecte le coût des réparations et augmente le montant du fonds de roulement, ce qui n'est pas souhaitable dans la pratique. Cette formule définit le « juste milieu », c'est-à-dire qu'elle est inefficace lorsqu'il n'y a pas assez de pièces et surtout dysfonctionnelle lorsqu'elles sont stockées en excès, créant ainsi des surcoûts matériels.

11. Carte de détection de panne et de réparation de la roue

Conclusion

Dans ce projet de cours, les bases de la réparation de l'arbre de la pompe principale NM-10000-210 ont été décrites. Une attention particulière a été accordée à la modernisation de l'ensemble de la pompe. Les normes de réparation, les exigences techniques générales, la détection des pannes et la carte de réparation sont présentées.

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L'abri est divisé par un mur étanche et résistant au feu en deux pièces séparées avec leurs propres entrées et sorties.

Dans la première salle, en termes de classe de risque d'incendie et d'explosion catégorie B-1A et groupe de mélange IITA-3, quatre pompes principales de type HM 10000x210 avec un rotor d'une capacité de 10 000 m3 / h sont installées, une unité de pompage de fuite et un pont roulant manuel de conception antidéflagrante selon la largeur de l'ouverture du premier local de l'abri général d'une capacité de charge de 12t.

Dans la deuxième pièce avec un environnement normal pour entraîner les pompes, des moteurs électriques synchrones standard de type STD-8000-2 avec une excitatrice à thyristor, avec des refroidisseurs d'air à eau intégrés et un cycle de ventilation à air fermé, une unité de système d'huile centralisée avec un bac d'accumulation et un pont roulant manuel de largeur normale sont installés dans la seconde salle de l'abri général d'une capacité de charge de 25t.

Les unités de pompage sont reliées par des coudes courbes qui relient leurs tuyaux d'admission et de pression à travers un collecteur commun de l'installation extérieure. Les sorties de canalisation sont posées dans le sol et reliées aux pompes par soudage.

Les raccords, les raccords, la tuyauterie et le collecteur des groupes de pompage principaux, à partir du bloc de filtres-séparateurs et jusqu'au bloc-boîte de régulateurs de pression inclus, ainsi que les groupes de pompage sont sélectionnés pour la pression RU = 75 at. (7,5 MPa ).

Dans l'abri général, les communications par pipeline des systèmes auxiliaires ont été posées, ainsi que des plates-formes pour l'entretien des équipements avec des clôtures et des escaliers appropriés. Lorsque les canalisations traversent la paroi de séparation, des presse-étoupes d'étanchéité spéciaux sont utilisés.

Les principales unités de pompage et les moteurs électriques sont connectés sans arbre intermédiaire et installés sur une fondation commune avec des cadres de support métalliques. L'unité de récupération des fuites et l'unité de nettoyage et de refroidissement de l'huile sont placées sur des cadres métalliques spéciaux aux marques de sol correspondantes.

Les communications par pipeline sont posées dans le sol sur des supports. Pour assurer le maintien des communications par pipeline des systèmes auxiliaires pendant le fonctionnement, des plaques de revêtement amovibles sont fournies aux endroits où les canalisations sont posées. Toutes les communications par pipeline sont testées hydrauliquement pour une pression de 1,25 RRAB.

La disposition des équipements, le rapport des marques et de la tuyauterie dans l'abri principal et à l'extérieur de celui-ci sont pris en fonction de la fourniture des exigences suivantes, déterminées par les paramètres de conception des pompes utilisées :

évacuation par gravité des fuites des garnitures mécaniques du carter des pompes principales vers le collecteur de fuites en circuit fermé ;

alimentation sous pression d'huile par pompes submersibles depuis les collecteurs de fuites et d'effluents huileux jusqu'au collecteur d'huile de l'onde de choc ;

pompage des fuites par les pompes du bloc pour pomper les fuites du collecteur d'huile de l'onde de choc dans la canalisation d'aspiration des pompes principales ;

fourniture d'une quantité donnée d'huile aux paliers des unités de pompage (pompes et moteurs électriques) et son évacuation par gravité des paliers vers les réservoirs du système d'huile centralisé ;

alimentation en eau pour le refroidissement de l'air circulant à l'intérieur des moteurs électriques ;

alimentation en eau pour le refroidissement de l'huile du système d'huile centralisé dans les refroidisseurs d'huile ;

création d'un rideau d'air élastique dans l'ouverture de la traverse d'étanchéité avec une connexion non prombarique des pompes et des moteurs électriques ;

empêcher la formation de déformations et de forces de température non prises en compte dans les unités de canalisation pour répondre aux exigences de réduction des contraintes supplémentaires émergentes sur les buses de pompe aux limites pratiquement possibles (20-40%) des contraintes dans la section transversale de la buse de pompe de la pression interne RU = 75at. (7,5 MPa).

2.3. But de l'unité de pompage NM 10000-210

La station de pompage est le maillon le plus complexe et le plus responsable de l'oléoduc principal, sur lequel se concentre l'essentiel de l'équipement technologique de l'oléoduc.

Le fonctionnement efficace des stations de pompage est l'un des problèmes les plus importants du transport par oléoduc. Qu'il suffise de souligner la question de l'économie d'électricité pour le pompage. Après tout, les unités de pompage des oléoducs sont des équipements puissants très énergivores, au cours desquels des milliards de kilowattheures d'électricité sont dépensés.

L'un des principaux éléments de la station de pompage sont les unités de pompage qui transfèrent l'énergie du liquide pompé, grâce à quoi elles le déplacent à travers le pipeline.

Une unité de pompage est un ensemble constitué d'une pompe et d'un moteur qui la met en mouvement, reliés l'un à l'autre.

Des moteurs électriques synchrones et asynchrones sont utilisés dans les stations de pompage des principaux oléoducs.

À cet égard, l'une des principales tâches de l'exploitation des équipements de pompage pour les oléoducs est d'obtenir une efficacité maximale. pompes à un moment donné.

L'unité de pompe principale électrique centrifuge à huile de type "NM" pour un débit de 10 000 m3/h est conçue pour le transport d'huile avec une température allant jusqu'à 80*C, une viscosité cinématique ne dépassant pas 3 cm2/s, avec une teneur en impuretés mécaniques en volume d'au plus 0,05 % et d'au plus 0,2 mm.

Une pompe est un appareil dans lequel l'énergie mécanique externe est convertie en énergie d'un liquide pompé, à la suite de quoi son mouvement de pression est effectué. Les pompes sont fabriquées selon le 1er groupe de fiabilité GOST6134-71 en conception climatique UHL, catégorie d'emplacement 4 GOST15150-69.

Tableau 1.3.- Caractéristiques techniques de la pompe HM10000 - 210

Le dispositif et le principe de fonctionnement de l'unité de pompage NM 10000 -210

Le principe de fonctionnement de la pompe est de convertir l'énergie mécanique en énergie hydraulique grâce à l'interaction du fluide avec les corps de travail.

La pompe HM 10000-210 est une pompe horizontale centrifuge avec une alimentation en fluide à double face vers la roue et une sortie de fluide en spirale à double volute depuis la roue. Cette pompe est conçue spécifiquement pour l'industrie pétrolière et est conçue pour transporter du pétrole et des produits pétroliers avec une température de 268 - 353 K, une viscosité cinématique jusqu'à 3x10 - 4 m2 / s, une teneur en impuretés mécaniques jusqu'à 0,06% par volume avec une taille de particules allant jusqu'à 0,2 mm.

Les tuyaux d'entrée et de refoulement de la pompe, dirigés dans des directions opposées à l'axe de la pompe, sont situés dans la partie inférieure du boîtier, ce qui permet un accès pratique au rotor et aux pièces internes de la pompe sans déconnecter les tuyaux des conduites de traitement. Les tuyaux d'admission et de pression sont reliés aux canalisations de processus par soudage.

La partie de base de la pompe est un corps avec un plan de séparation horizontal et des pieds situés en bas.

2.5. Boîtier de pompe

La conception du corps de pompe dépend de trois facteurs principaux :

pression, température et propriétés du liquide pompé. Pour les pompes à huile, les boîtiers à fente axiale sont les plus largement utilisés.

La plupart des pompes principales modernes ont un carter en forme de spirale autour de la roue, le soi-disant carter en spirale.

Le boîtier de type spirale est divisé le long du plan horizontal et se compose de deux moitiés: le haut (couvercle du boîtier) et le bas.

Cette conception vous permet de démonter facilement et rapidement la pompe, pour laquelle il suffit de retirer la moitié supérieure du boîtier et de soulever le rotor, après l'avoir libéré des roulements, des trous internes du boîtier et des trous pour les joints d'extrémité sont percés dans le boîtier assemblé.

La présence d'un raccord horizontal permet de démonter la pompe sans débrancher les canalisations.

dans la partie supérieure du corps de pompe, il y a un trou pour l'évacuation de l'air lors du remplissage de la pompe avec le liquide pompé, et dans la partie inférieure, il y a un trou pour la vidange lors du démontage de la pompe.

Les boîtiers des pompes modernes sont des pièces moulées en acier de forme complexe, dans lesquelles sont réalisées des cavités d'alimentation - entrées, sorties et canaux de transfert.Le boîtier de la pompe est en acier 25L-|| ou 20L-|| . Dans la partie inférieure du corps se trouvent des tuyaux d'admission et de pression et des pieds de support.

Le moulage des parties du corps doit garantir une grande précision des dimensions géométriques et la propreté des surfaces du trajet d'écoulement. Toute la cavité interne du corps de pompe pendant le fonctionnement est remplie du liquide pompé et est sous pression, de sorte que la résistance mécanique du corps est vérifiée par des tests hydrauliques.

Les carters des pompes principales modernes de type NM sont conçus pour une pression de service maximale de 7,5 MPa.

Le couvercle du boîtier est fixé à la partie inférieure avec des goujons qui fournissent une force d'étanchéité par contact le long du plan du connecteur, qui est scellé avec un joint de 0,5 à 1 mm d'épaisseur.

Pour le transport de la pompe dans le couvercle, des pattes spéciales sont prévues dans les nervures de renforcement ou les bossages pour les boulons à œil.

2.6. rotor de pompe

Le rotor de la pompe est une unité d'assemblage séparée qui détermine la stabilité dynamique de la pompe, sa fiabilité, sa durabilité et son économie.Le rotor de la pompe se compose d'un arbre sur lequel est montée une roue, de bagues de protection, d'entretoises et de fixations.

L'arbre est conçu pour transférer le couple du moteur électrique à la roue, qui est fixée de manière fixe sur l'arbre à l'aide de clés et d'écrous de réglage. L'installation correcte du rotor dans le boîtier dans le sens axial est obtenue en ajustant l'épaisseur de la bague d'écartement. Le rotor de la pompe est centré en déplaçant les boîtiers de roulement à l'aide de rouleaux de réglage, après quoi les boîtiers de roulement sont goupillés.

Les supports du rotor sont des paliers lisses à lubrification forcée. La quantité d'huile fournie aux roulements est régulée à l'aide de rondelles d'étranglement installées sur l'alimentation en huile des roulements. En cas de panne de courant d'urgence, l'huile est fournie aux tourillons d'arbre par des bagues d'huile.

Pour absorber les forces de déséquilibre résiduelles, un double roulement à billes à contact oblique avec lubrification forcée est utilisé. Les joints d'extrémité du rotor sont mécaniques, conçus pour une pression de travail de 4,9 MPa.

La conception de la garniture mécanique permet le démontage et le montage de la pompe sans démonter le couvercle de la pompe et les logements de palier. L'étanchéité des garnitures mécaniques est assurée par un ajustement serré de la bague fixe à la bague tournante en raison de la pression hydrostatique du liquide.

Le diamètre maximal de l'arbre de la pompe est sélectionné au niveau du siège de la roue et le diamètre de l'arbre diminue par paliers vers les extrémités. Les dimensions d'atterrissage de l'arbre sont traitées selon la deuxième classe de précision.

Les arbres de pompe à huile sont en acier 40X (GOST 4543-71) et 30X1 (GOST 5632-72).

L'élément principal du rotor et de la pompe est la roue à aubes, dans laquelle l'énergie mécanique reçue du moteur électrique est convertie en énergie hydraulique du liquide pompé.

Sur les pompes HM 10000-210, on utilise une roue avec une entrée double face, qui est réalisée en une seule pièce et ressemble à deux roues avec une entrée simple face, composée de disques principaux. Cette roue a un disque principal et deux disques avant.L'avantage principal de telles roues est leur bon équilibre axial.

La rotation du rotor du moteur à la pompe est transmise au moyen d'un accouplement à engrenages avec une entretoise entre les bagues extérieures. Lors du retrait de l'entretoise, le démontage de l'accouplement à engrenages et des garnitures mécaniques est assuré sans retirer le couvercle du carter et le moteur électrique.

Si un moteur conventionnel est utilisé comme entraînement, la pompe et le moteur sont installés dans des pièces isolées l'une de l'autre. Les locaux sont isolés au moyen d'un rideau d'air formé dans l'espace entre la douille dentée du moteur et la chambre à air lorsque de l'air comprimé est fourni à la chambre. La chute de pression minimale entre la chambre à air et la salle des pompes est de 0,03 m.

Afin d'augmenter l'efficacité des pompes, lors du développement progressif des oléoducs, il est prévu d'utiliser des rotors remplaçables avec des roues pour un débit de 0,5 et 0,7 du nominal. Pour étendre la portée de la pompe NM 10000-210 à un débit de 12000 m3/h, il prévoit l'utilisation d'un rotor remplaçable pour un débit de 1,25 du nominal.

Agrégats Résumé >> Transports

Le travail de rapport décrit le travail et l'appareil pompage d'huile gares PS n°1, situé au 172 ... écrans verticaux. Tronc station de pompage Tronc station de pompageéquipé pompage agrégatsР-140010 А/В/С d'un montant de 3 pièces...

IDENTIFIANT: 171543
Date de dépôt: 07 juillet 2016
Vendeur: [courriel protégé] ( Écrivez si vous avez des questions)

Le type de travail : Diplôme et connexe
Formats de fichiers : AutoCAD (DWG/DXF), KOMPAS, Microsoft Word
Loué dans un établissement d'enseignement : INIG

La description:
La notice explicative contient 112 pages, 16 figures, 13 tableaux, 15 sources et 9 feuilles de matériel graphique au format A1.

STATION DE POMPAGE D'HUILE, POMPE PRINCIPALE, PIPELINE, VIBRATION, ROTOR DE POMPE, COMPENSATEUR, ÉCOLOGIE, INVESTISSEMENTS, MESURES SUR LA SÉCURITÉ DU TRAVAIL.

La note explicative analyse les conceptions existantes des stations de pompage de pétrole et des compensateurs. Les causes des défaillances de l'équipement associées aux vibrations sont prises en compte. Des mesures sont proposées pour réduire les vibrations en introduisant des compensateurs à lentille universelle à soufflet dans la tuyauterie de la pompe. Les calculs de conception nécessaires ont été effectués.
Dans la partie économique, l'investissement a été calculé, son efficacité économique, ainsi que la période de récupération. Des mesures de protection du travail visant à assurer la sécurité industrielle sont envisagées. Dans la partie écologique, une analyse de la pollution de l'environnement est donnée.
La station de pompage est le maillon le plus complexe et le plus responsable de l'oléoduc principal, sur lequel se concentre l'essentiel de l'équipement technologique de l'oléoduc.
Le fonctionnement efficace des stations de pompage est l'un des problèmes les plus importants du transport par oléoduc. Qu'il suffise de souligner la question de l'économie d'électricité pour le pompage. Après tout, les unités de pompage des oléoducs sont des équipements puissants et très énergivores, au cours desquels des milliards de kilowattheures d'électricité sont dépensés.
L'un des principaux éléments de la station de pompage sont les unités de pompage qui transfèrent l'énergie du liquide pompé, grâce à quoi elles le déplacent à travers le pipeline.
Une unité de pompage est un ensemble constitué d'une pompe et d'un moteur qui la met en mouvement, reliés l'un à l'autre.
Des moteurs électriques synchrones et asynchrones sont utilisés dans les stations de pompage des principaux oléoducs.
À cet égard, l'une des principales tâches de l'exploitation des équipements de pompage pour les oléoducs est d'obtenir une efficacité maximale. pompes à un moment donné.
La pompe électrique à huile centrifuge de type principal "NM" pour un débit de 10 000 m3 / h (Fig. 1.1), est destinée au transport à travers les canalisations principales d'huile avec une température allant jusqu'à 80ºС, une viscosité cinématique ne dépassant pas 3 cm2 / s, avec une teneur en impuretés mécaniques en volume d'au plus 0,05% et d'au plus 0,2 mm de taille.

Commentaires: Un brevet est reconnu comme nouveau si, avant de donner la priorité à la demande, l'essence de cette solution ou d'une solution identique n'a pas été divulguée en Russie ou à l'étranger pour un cercle indéfini de personnes dans une mesure telle qu'il est devenu possible de la mettre en œuvre.
L'objet de l'invention peut être : un nouveau dispositif, méthode, substance, ainsi que l'utilisation de dispositifs, méthodes, substances précédemment connus pour un nouveau but.
L'auteur d'une invention peut, à son choix, exiger : soit la reconnaissance de sa paternité et l'octroi des droits et avantages prévus par la législation en vigueur, avec transfert à l'Etat du droit exclusif sur l'invention, soit la reconnaissance de sa paternité et lui accordant le droit exclusif d'invention.
Dans le premier cas, un certificat d'auteur est délivré pour l'invention, dans le second - un brevet certifiant la reconnaissance de la proposition, la paternité, la priorité de l'invention.
Un brevet est délivré pour une période de 15 ans, à compter de la date de dépôt d'une demande auprès du Comité d'État. Un brevet est un document certifiant la reconnaissance d'une proposition en tant qu'invention, la priorité de l'invention et le droit exclusif de breveter l'invention.
Les vibrations du pipeline de traitement dans la salle de pompage (Fig. 3.1) du PS de Borodaevka constituent un problème important dans le fonctionnement de cette installation. Ce type d'impact entraîne la destruction d'équipements, un désalignement des arbres de pompe avec le moteur, une rupture de roulements et de roulements. Les mesures vibratoires effectuées sur l'équipement (tableau 3.1) ont montré qu'il est nécessaire d'améliorer l'état vibratoire. Le schéma de mesure des vibrations sur l'équipement est illustré à la fig. 3.2. Pour résoudre ce problème, je propose d'installer des dispositifs de compensation sur les tuyaux d'aspiration et de distribution de la pompe. Des éléments flexibles seront soudés dans le schéma de la station de pompage pour le pompage du pétrole, avec une rigidité inférieure à celle du pipeline, des joints de dilatation universels à soufflet à lentille, ce qui aidera à compenser les vibrations du pipeline de traitement résultant non seulement de la nature hydrodynamique, mais aussi des vibrations d'autres pompes centrifuges incluses dans le schéma des stations de pompage.
Les compensateurs sont la solution optimale dans les cas où le système de canalisation n'est pas en mesure de compenser naturellement les effets de divers types de vibrations et de dilatations thermiques. Dans ces cas, le compensateur assume la fonction d'un lien flexible dans le système de canalisation et empêche la propagation des vibrations à d'autres objets. Les compensateurs de ce type ne fuient pas et ne nécessitent pas d'entretien. Ils ont de petites dimensions. Ils peuvent être installés n'importe où dans le pipeline avec n'importe quelle méthode de pose. Ils ne nécessitent pas la construction de chambres spéciales et l'entretien pendant toute la période de fonctionnement. Les compensateurs de ce type sont utilisés pour compenser les imprécisions survenues lors de l'installation, ainsi que divers types d'écarts entre le pipeline et le pompage ou d'autres équipements.
Le type de vibrations est déterminé par leur fréquence et leur coefficient de vibration. Les vibrations sont un paramètre important dans les calculs car la durée de vie du soufflet peut être considérablement réduite si le soufflet n'a pas été conçu pour prendre en compte les vibrations existantes. Le type d'environnement de travail influence le matériau utilisé pour produire le soufflet, car le matériau doit être résistant à l'environnement. Dans le cas où le fluide de travail a tendance à se solidifier ou à s'épaissir, les mesures nécessaires doivent être prises pour éviter cela. Le colmatage du soufflet nuit à ses performances. La solution à ce problème peut être un tuyau interne (manchon). La classe standard de soufflets est constituée de nuances d'acier inoxydable 12X18H10T, 08X18H10T, 10X17H13M2T, qui sont utilisées pour une variété de conditions. Les caractéristiques de l'acier 10Kh17N13M2T utilisé pour la fabrication du compensateur dans ce projet sont données dans le tableau 3.2.

Ces joints de dilatation à soufflet offrent une réduction maximale des vibrations et une absorption acoustique. Ceci est assuré par le soufflet flexible. Les joints de dilatation résistent aux températures élevées et leur longueur correspond à la quasi-totalité de la gamme de joints de dilatation, ce qui facilite la conception et le remplacement des joints de dilatation. Les soufflets multicouches offrent une flexibilité accrue du joint de dilatation
Un point important dans la conception des soufflets est l'utilisation de plus d'une couche de métal dans la structure. La découverte a été faite que la fabrication de soufflets à partir de fines couches de métal est préférable à une seule feuille épaisse. Les joints de dilatation d'une feuille épaisse sont plus rigides et ont des tensions élevées.
Dans ce projet, une analyse des conceptions existantes des stations de pompage de pétrole et des compensateurs a été réalisée. Une nouvelle méthode a été proposée pour réduire les charges des pipelines technologiques sur l'unité de pompage de la station d'oléoduc principale, à la suite de quoi les périodes de révision augmenteront, il n'y aura pas de désalignement des arbres en raison des vibrations. Dans la partie technique et économique, le volume des investissements et la période de récupération de la méthode proposée de lutte contre les vibrations sont calculés. Un calcul de fatigue a été effectué et un modèle de compensateur a été construit dans le programme Ansis pour trouver les contraintes maximales et normales dans la section du compensateur. Le projet comprend un volet environnemental et un volet protection du travail.

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Les pompes de type NM sont principalement utilisées comme principaux oléoducs et oléoducs au PS. En fonction du nombre de roues montées sur l'arbre, elles sont divisées en sectionnelles et en spirale (tableaux ci-dessous).

Paramètres nominaux des pompes sectionnelles type NM

Paramètres nominaux des pompes à spirales type NM

Noter. La taille standard des pompes principales signifie : H - pompe ; M - tronc; le nombre après les lettres est l'alimentation nominale, m 3 / h; nombre après le trait d'union - tête, m

Il ressort des tableaux que les pompes sectionnelles (à plusieurs roues) ont un débit relativement faible et une hauteur manométrique relativement élevée. Dans les pompes à spirale (avec une roue), au contraire, le débit est important et la pression est relativement faible.

En plus des pompes principales NM 2500-230, NM 3600-230, NM 7000-210 et NM 10000-210, l'utilisation de rotors remplaçables avec roues pour un débit de 0,5 et 0,7 de la valeur nominale est prévue. La pompe HM 1250-260 est équipée d'un rotor remplaçable pour un débit de 0,7 du nominal. L'utilisation de ces rotors remplaçables permet d'augmenter l'efficacité du fonctionnement de la pompe dans des conditions de fonctionnement à long terme des pompes à débits réduits.

De plus, la portée des pompes NM 2500-230, NM 3600-230, NM 7000-210 et NM 10000-210 a été élargie grâce à l'utilisation d'un rotor remplaçable pour un débit de 1,25 du débit nominal.

Le dispositif de la pompe sectionnelle principale est illustré dans la figure ci-dessous.

Pompe à trois sections type HM

1 - couvercle d'entrée ; 2 - roue avant; 3 - section; 4 - appareils de guidage; 5 - deuxième roue; 6 - couvercle de pression; 7 - oreiller d'un palier de butée; 8 - garniture mécanique ; 9 - roulement à billes; 10 - douille; 11 - disque; 12 - la première roue; 13 - arbre; 14 - embrayage à engrenages

Dans son corps, entre les bouchons d'entrée et de pression, il y a trois (dans ce cas) sections, dont chacune se compose d'une roue d'aspiration unilatérale et d'une aube directrice (la dernière section ne l'a pas). Une combinaison de tarière (pré-conçue) et de roues montées sur un arbre forme un rotor. Il est supporté par des roulements. Joints d'extrémité de l'arbre - mécaniques. Pour transférer la rotation du moteur électrique à la pompe, l'accouplement à engrenages se pliera.

La figure ci-dessous montre la structure de la pompe à spirale principale.

Pompe à spirale type HM

1, 3 - parties inférieure et supérieure du corps; 2 - arbre; 4, 5 - douilles; 6 - roue; 7 - bagues d'étanchéité; 8 - roulements glisser; 9 - double roulement à billes à contact oblique; 10 - joint de type mécanique

Dans le boîtier, composé des parties inférieure et supérieure, se trouve un arbre sur lequel est fixée la roue à double aspiration. Le rotor tourne dans des paliers lisses avec un remplissage en régule ou des joints en fluoroplastique. Les petites forces axiales qui se produisent lors du démarrage et de l'arrêt de la pompe sont absorbées par le double roulement à billes à contact oblique. Afin d'augmenter le rendement volumétrique de la pompe, la séparation de ses cavités d'aspiration et de refoulement est réalisée à l'aide de bagues d'étanchéité. Pour éviter les fuites du liquide pompé, des joints à labyrinthe sont placés sur l'arbre et des joints mécaniques sont situés aux endroits de sa sortie du boîtier. La pompe est reliée au moteur au moyen d'un accouplement à engrenages.

Le corps de pompe de type HM est équipé de tuyaux d'aspiration et de refoulement dirigés dans des directions opposées. Le système de lubrification de la pompe est centralisé avec alimentation en huile forcée. Il existe des systèmes horizontaux de collecte des fuites et de déchargement des garnitures mécaniques.

En plus des pompes de type NM, certaines stations de pompage continuent d'utiliser les pompes principales des années de production précédentes, désormais hors production (types ND, DVS, etc.).