Объемные насосы в нефтехимической промышленности

Министерство образования и науки РФ

Кубанский государственный технологический университет

Кафедра технической механики

 

 

 

Объемные насосы в нефтехимической промышленности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент группы

12-НБ-НД1

Соколов А.С.

Преподаватель:

Данилин С.В.

 

 

 

 

Краснодар, 2015

Наши насосы применяются для добычи и транспортировки неф-ти, в том числе с наличием газа и воды. Широко применяются они в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышлен-ности. По виду эти насосы разделяются на: одновинтовые; двухвинтовые; трехвинтовые; шестеренные и плунжерно-диафрагменные.

По этим видам насосов, кроме плунжерно-диафрагменных, мы являлись головной организацией в СССР и остаемся головным предприятием в России, свидетельством тому являются разработанные нами ГОСТы на эти насосы и большое количество изготовленных насосов, работающих во всех отраслях народного хозяйства.

Одновинтовые насосы для добычи нефти. Эти насосы разделяются на: штанговые насосы с поверхностным (наземным) приводом (насосы типа ВНО и ВНОМ, см. табл.1); насосы с погружным электродвигателем (насосы типа ЭВН, см. табл.2). Простота конструкции, способность перекачивать жидкость от маловязких до едва текущих с наличием песка, высокая герметичность рабочих органов – все это способствовало широкому применению одновинтовых насосов. В последнее время широкое применение находят штанговые одновинтовые насосы. Преимущество штанговых насосов в простоте регулирования частоты вращения привода, который обычно осуществляется клиноременной передачей с набором шкивов различного диаметра. Диапазон частоты вращения от 25 до 500 об/мин.

Другие преимущества: низкие производственные и ремонтные затраты; низкое эмульгирование водно-нефтяных смесей; эффективная транспортировка водно-нефтяных смесей с очень высоким содержанием песка и газа; эффективная транспортировка высоковязких жидкостей; почти безэмульсионная перекачка; возможность установления на любой местности; низкая цена и 50% экономии в потреблении энергии по сравнению с другими видами насосов.

Насосы ВНО отличает также особая (специфичная) геометрия ротора, которая сводит к минимуму воздействие абразивных веществ, повышает срок службы и уменьшает пусковой крутящий момент. Наряду с однозаходными винтами ведутся работы по применению многозаходных винтов – создан насос ВНОМ 20-1500 с кинематическим отношением винт-обойма i=3:4. Преимущества многозаходных рабочих органов (РО) в уменьшении габаритов насоса при постоянстве (равенстве) параметров с насосом, у которого однозаходный винт, i=1:2; или в получении бóльших давлений и подачи при равенстве габаритов. Параметры погружных насосов типа ЭВН с приводом от погружного двигателя с частотой вращения n=1380 об/мин приведены в таблице 2. Эти насосы особенно пригодны для больших глубин установки, для скважин с большой кривизной и даже для горизонтальных скважин. Насосная система отличается тем, что при этом не требуются приводные штанги и поэтому значительно снижается износ насосно-компрессорных труб (НКТ). Надо отметить, что конструкция ВНО, точнее геометрия РО, является нашей разработкой. Кроме того, мы усовершенствуем ЭВН, удлиняя РО, тем самым, уменьшая удельное давление на ступень, что увеличивает ресурс насоса.

Плунжерно-диафрагменные насосы для добычи нефти. Совместно с ЗАО “Сухой Нафта Корпорейшен” разработан плунжерно-диафрагменный насос ПДН-1200-44. Насос предназначен для работы в скважинах при добычи нефти с высоким содержанием механических примесей порядка 10 г/л и более при пластовой температуре до 80°С и вязкостью до 200 сСт. Насос имеет патент на изобретение. Сущность работы этого насоса заключается в том, что подвижные части плунжерной пары не контактируют с продуктом. Привод осуществляется от станка-качалки, широко применяемом при эксплуатации плунжерных насосов. Подача насоса - 4,3 м3/сут и 27 м3/сут. Насос поставляется в собранном виде и заправленный маслом. Глубина опускания насоса в скважину -1200 м. В настоящее время два насоса проходят промысловые испытания в США, результаты положительные. Один насос проходит промышленные испытания в республике Коми в ТПП “Лукойл-Усинскнефтегаз“, где показывает очень хорошие результаты при вязкости перекачиваемой нефти 1000 сСт.

Двухвинтовые насосы. Широко применяются в народном хозяйстве двухвинтовые насосы. Конструкция насоса с выносными подшипниками и синхронизирующими шестернями делает этот насос универсальным, так как РО не касаются друг друга, и в отличие от одновинтовых насосов, возможна работа «всухую», т.е. когда поток жидкости прерывается. Чрезвычайно стремительно развиваются мультифазные двухвинтовые насосы, способные перекачивать газо-жидкостную смесь. Благодаря своим хорошим свойствам работы всухую эти насосы великолепно годятся для нефтедобычи там, где имеется большое газосодержание до 90% и более. Их применение также рекомендуется там, где на скважине ожидаются пики давления или внезапный приток нефти в виде ударных волн.

Экономичность добычи нефти значительно повышается благодаря: повышению производительности за счет снижения устьевого давления; уменьшению капиталовложений, так как возможен транспорт газожидкостных смесей по одному трубопроводу в системе сбора продукции нефтяного пласта, при этом рационально используется попутный газ; сокращение срока самоокупаемости; более эффективному использованию существующей инфраструктуры нефтяного промысла; повышение всеобщей безопасности; отсутствию загрязнений окружающей среды факельным сжиганием.

Параметры наших мультифазных насосов: давление на входе в насос не более 25 бар, дифференциальное давление Р=20÷40 бар, диапазон подач 15÷320 м3/ч (см. табл. 3).

Конструктивно более простые и дешевые двухвинтовые насосы приведены в табл. 4. Особой популярностью в последнее время пользуется насос А1 2ВГ 63/16. Значительная партия этих насосов продана в Румынию для откачки из железнодорожных цистерн нефти, мазута.

Трехвинтовые насосы. Достаточно широко для этих же целей применяются и трехвинтовые насосы с выносными подшипниками, параметры которых приведены в табл.5. Трехвинтовые насосы конструктивно более просты и дешевле, чем двухвинтовые.

Возможно применение трехвинтовых насосов при перекачивании очищенной нефти в магистралях, трубопроводах, а также в технологических линиях на нефтеперерабатывающих предприятиях при давлениях 63…75 бар и подачах 10…20 м3/ч - это насосы А3 3В 8/63 и А1 3В 16/63. Изготовлен новый насос А3 3В 8/160 с подачей 11 м3/ч и давлением 160 бар.

Насосы комплектуются электродвигателями, как в обычном исполнении, так и во взрывозащищенном исполнении, различной мощности с учетом дифференциального давления и диапазона вязкости перекачиваемой жидкости. Кинематическая вязкость перекачиваемой жидкости 0,21×10-4 до 7,5×10-4 м2/с при максимальной рабочей температуре до 100°С. Насосы по требованию заказчика могут поставляться с предохранительными клапанами или без них.

Насосы 3В 8/100, 3В 4/160, 3В 12/100, А2 3В 16/63 используются для подачи маслав систему уплотнений газоперекачивающих станций при давлениях 75 бар, 100 бар, 160 бар.

Шестеренные насосы для перекачивания нефти, мазута, дизтоплива. Они имеют самые малые габариты, массу, и самые дешевые. Параметры насосов следующие: диапазон подач 0,25÷37,5 м3/ч; дифференциальное давление от 1,6 бар до 25 бар.фф