ProfitCentr - рекламное агентство

Привод насосов

Для привода основных и бустерных насосов в основном используются высоковольтные асинхронные и синхронные электродвигатели.

Асинхронные электродвигатели

Среди асинхронных электродвигателей часто используются электродвигатели с короткозамкнутым ротором серии АТД (таблица ниже).

Марка Номинальная мощность, кВт Номинальное напряжение, max/min, кВ КПД при номинальной нагрузке, % Частота вращения вала, об/мин
АТД-800 800 6/3 94,5 2980
АТД-1000 1000 6/3 94,5 2980
АТД-1250 1250 6/3 94,5 2980
АТД-1600 1600 6/3 95,0 2980
АТД-2000 2000 6/3 95,0 2980
АТД-2500 2500 6 96,0 2980
АТД-4000 4000 6 96,0 2980
АС-4000/6000 4000 6 96,2 2985
АЗМ-4000/6000 4000 6 97,0 2985
АЗС-4000/6000 4000 6 96,2 2985
АЗМ-5000/6000 5000 6 97,2 2985
АС-5000/6000 5000 6 96,5 2985
АС-5000/3000 5000 3 96,5 2985
АЗС-5000/6000 6000 6 96,5 2985
АЗМ-6300/6000 6300 6 97,5 2990
АВ-8000/6000 8000 6 96,6 2960

Электродвигатели серии АТД изготавливаются в соответствии со спецификациями по взрывозащите и поэтому устанавливаются в том же пространстве, что и насос. Для обеспечения взрывозащиты необходимо поддержание достаточного давления воздуха в корпусе двигателя, чтобы исключить попадание паров нефти внутрь. Однако использование асинхронных двигателей мощностью от 2,5 до 8,0 МВт требует установки дорогостоящих статических конденсаторов большой емкости в насосном помещении (которые часто выходят из строя из-за колебаний нагрузки установки и температуры окружающей среды) и еще больше усложняет конструкцию электроснабжения, добавляя высоковольтное оборудование.

Синхронные электродвигатели

К концу 60-х годов 20-го века в качестве основных приводов насосов стали использоваться современные двигатели серии СТМ, а затем и более совершенные двигатели серии СТД. Современные двигатели более стабильны, чем асинхронные, что особенно важно при периодических перепадах напряжения в сети. В следующей таблице приведены основные характеристики синхронных двигателей серии СТД.

Марка Номинальная мощность, кВт Номинальное напряжение, max/min, кВ КПД при номинальной нагрузке, % Частота вращения вала, об/мин
СТДП-800-2 800 10/6 96,0 3000
СТДП-1250-2 1250 10/6 96,5 3000
СТДП-1600-20 1600 10/6 96,7 3000
СТДП-2000-2 2000 10/6 96,7 3000
СТДП-2500-2 2500 10/6 96,8 3000
СТДП-3200-2 3200 10/6 97,1 3000
СТДП-4000-2 4000 10/6 97,2 3000
СТДП-5000-2 5000 10/6 97,3 3000
СТДП-6300-20 8000 10/6 97,4 3000
СТДП-8000-2 10000 10/6 97,6 3000
СТДП-10000-2 12500 10/6 97,7 3000
СТДП-12500-2 5000 10/6 97,7 3000

Синхронные двигатели обычно дороже аналогичных асинхронных двигателей, но могут использоваться более эффективно благодаря своим превосходным энергетическим характеристикам. Считается, что КПД синхронных двигателей незначительно изменяется при нагрузках, близких к номинальной мощности двигателя. При нагрузках, в 0,5-0,7 раза превышающих номинальную мощность, КПД синхронного двигателя резко снижается. Это следует учитывать при сравнительном анализе конкурирующих типов насосного оборудования на насосных станциях, как на этапе проектирования, так и на этапе эксплуатации, включая модернизацию.

Регулировка частоты вращения

Fig116

Опыт эксплуатации нефтепроводов в стране и за рубежом показал, что в ситуациях, когда уровень нагрузки в трубопроводной системе постоянно меняется, предпочтительнее использовать управляемый привод насосного агрегата. Управляя скоростью вращения рабочего колеса нагнетателя, можно плавно изменять гидравлические характеристики и мощность, подстраивая производительность насоса под изменяющуюся нагрузку. Это позволяет, в первую очередь, экономить энергию при подаче нефти.

На рисунке справа показаны характеристики (Q-H) (пунктирная линия) центробежного нагнетателя с номинальной скоростью n0 об/мин (сплошная линия) и изменением частоты n* < n0 об/мин. Если необходимо перекачивать нфть на высоту, меньшую, чем заданный расход в рабочей точке M0, этого можно добиться, уменьшив скорость вращения ротора насоса и сместив рабочую точку в новое положение M*. Разница между незатененной и затененной областями прямоугольника пропорциональна экономии электроэнергии, необходимой для перекачки (M1M* - напор, который необходимо дросселировать, если не используется устройство регулировки частоты вращения).

Двигатели постоянного и переменного тока являются регулируемыми:

  • двигатели постоянного тока можно регулировать по скорости простым изменением величины сопротивления (напр. путем введения трансформатора тока в цепь ротора двигателя), но диапазон регулирования относительно узок;
  • двигатели переменного тока могут регулироваться по скорости путем изменения частоты питающего тока (от основного источника питания 50 Гц на большее или меньшее значение, в зависимости от того, увеличивается или уменьшается скорость вращения вала ротора).

Технически эта регулировка осуществляется с помощью тиристорного преобразователя частоты (система ТПЧ - АД). Анализ показывает, что за рубежом наибольшее распространение получили системы с быстродействующими частотно-регулируемыми приводами.

Газотурбинные двигатели

В некоторых случаях используются газотурбинные двигатели, а также другие приводные устройства для насосных агрегатов. Наиболее часто используемыми приводными агрегатами являются газовые турбины мощностью от 1 до 25 кВт. Частота вращения газовых турбин обычно выше, чем у электродвигателей, и составляет от 4 500 до 7 000 об/мин. Поскольку частота вращения вала турбокомпрессора несколько выше, от 5 000 до 12 000 об/мин, для снижения частоты вращения между турбиной и насосом устанавливается редуктор. Скорость газотурбинного привода регулируется регулировкой подачи топлива. Известным отечественным газотурбинным приводом для насосов является двигатель НК-12-СТ, который в основном используется в газовой промышленности для изготовления газоперекачивающих агрегатов ГПА-Ц-6,3.


Не нашли нужную информацию? Воспользуйтесь поиском по сайту
SOCPUBLIC.COM - заработок в интернете!