Введение к работе
Актуальность работы. Насосные агрегаты СНА) входят в состав многих технических систем и являются гидравлическими машинами, весьма чувствительными к гк.-.; здинамическому воздействию на них транспортируемого потока жидкости. Это воздействие часто носит негативный характер, что осложняет эксплуатацию как насосов , так и включающих их систем.
Отмеченное характерно для центробежных и шнеко-центробежных насосов, у которых при гидродинамическом воздействии на них потока, может наблюдаться разрушение подшипниковых узлов, рабочих колес и прочих конструктивных элементов насосов, снижение кавитационных и энергетических характеристик , повышение вероятности отказов.
Магистральный транспорт нефти и нефтепродуктов, оснащенный преимущественно центробежными и шнек'о--центробежными насосами, в рассматриваемом отношении не является исключением. Здесь негативное гидродинамическое воздействие на насосы . в общем случае вызывается двумя группами факторов: внешними и внутренними..
К числу первых относятся гидродинамические переходные процессы в системах трубопроводного транспорта, вызываемые, главным образом, остановками насосно-силовых агрегатов СНСА).
Вторую группу факторов составляют отклонения режима работы перекачивающего оборудования от номинального или расчетного. Такие отклонения часто сопровождаются повышенной вибрацией насосов.
Природа вибрации гидродинамического происхождения у НСА рассматриваемых тийов к настоящему моменту изучена не в полной мере, в результате чего отсутствуют достаточно эффективные средства по ее сниженив и ликвидации. Между тем сложившаяся в настоящее время в нефтепроводном транспорте ситуация отличается вынужденной эксплуатацией модного насосно-силового оборудования на нерасчетных режимах, в частности, с существенной недогрузкой их по производительности. Такая эксплуатация насосных агрегатов приводит к преждевременному износу оборудования, сокращению межремонтных периодов агрегатов а, как следствие, к более частим остановкам средств перекачки с дополнительным негативным гидродинамическим воздействием на них.Кроме того, эксплуатация насосов в отмеченном режиме ведет к увеличению энергозатрат на транспорт нефти, числу аварийных отказов и возрастанию опасности экологического ущерба от аварий, к перерывам в доставке одного из основных энергоносителей.
Отмеченное делает рассматриваемую проблему актуальной и особенно в области магистрального транспорта нефти и нефтепродуктов.
Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является исследование влияния режимов работы НСА и содержащих их гидравлических систем Стехнологических факторов) на насосные агрегаты центробежного и шнеко-центро-бежного типов.
Поставленная цель достигалась решением следусашх основных задач:
теоретическим исследованием условий возникновения вибрации гидродинамического происхождения у расматризаемых типов насосов, работающих на пониженных подачах с получением математических моделей исследуемых процессов;
теоретическим исследованием условий возникновения гидродинамических возмуаений на входе отклвчаемых насосных станций С НС) с аналитическим описанием исследуемого процесса.
экспериментальной проверкой полученных теоретических зависимостей;
разработкой на основе экспериментально-апробированных теоретических зависимостей мероприятий по снижение негативного воздействия исследуемых технологических факторов на насосные агрегаты центробежного и шиеко-центробежного типов, используемых в магистральном транспорте нефти и нефтепродуктов.
Научная новизна работы.
Получены теоретические зависимости, связываюале технические и конструктивные особенности центробежных и шнеко-центробежннх насосов, а также технологические параметры данных насосов с уровнем их вибрации гидродинамического происхождения.
Получена математическая зависимость, описывавшая воздействие отключения НС на гидродинамику транспортируемого, потока на базе уподобления насосной станции с произвольной схемой соединения насосов одному эквивалентному ей НСА.
Практическая ценность работы. Полученные математические зависимости учитывает конструктивные особенности агрегатов и режимы их работы, что позволяет на их основе прогнозировать негативное влияние технологических факторов на насосные агрегаты. Такой прогноз может осуществляться при конструировании насосов, а также при проектировании и эксплуатации НС.
Реализация работы. Полученные в работе рекомендации по снижение негативного влияния технологических факторов на насосные агрегаты нашли свое применение в подразделениях АО Сибнефтепровод.
При этом использование рекомендаций по снижению гидродинамического воздействия отклвчений НС и отдельных агрегатов на насосно-силовое оборудование обеспечивает подразделенияы АО Сибнефтепровод оконоыический эффект в размере 150 тыс. руб.-год Св ценах 1991 г.), а применение рекомендации по енпкению вибрации НА, работающих с недогруз-коп по производительности, - экономический эффект в І060 тыс. руб./год Св ценах 1992 г.) для Нефгеюганского УЖ
Апробация работы. Основные положения и результаты исследовании докладызались и обсуждались на I! Всесоюзной научной конференции "Нефть и газ Западной Сибири" Сг. Тюмень, 1989 г.); межгосударственной научно-технической конференцій! "Нефть и газ Западной Сибири. Проблемы добычи и транспортировки" С г.Темень, 1993 г.).
П у б л и к а ц и и. По материалам диссертации опубликовано 10 работ, из них в статей, 2 тезиса докладов,
О о ъ е м работ и. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованных
- С-
источников из 93 наименований. Общий объем работы 189 страниц, в том числе 19 таблиц, 20 рисунков.