Центробежный нефтяной секционный многоступенчатый насос

Где:

Q – производительность;

Н – напор;

N – мощность двигателя;

n – частота вращения рабочего колеса;

η – КПД;

Ду Вс. - диаметр всасывающего патрубка, мм

Ду наг. – диаметр нагнетательного патрубка, мм

Размеры и вес насоса ЦНСН 300-360

 Рис 1 Габариты насоса ЦНСН 300-360

Рис 2. Габариты агрегата ЦНСН 300-360

Рис 3. Разрез насоса ЦНСН

Назначение и применение

Насосы ЦНСН предназначены для перекачивания обводненной газонасыщенной и товарной нефти с температурой от 273 К ( 0° С) до 318 К (45°С) в системах внутри промыслового сбора, подготовки и транспорта нефти. 

Насосы могут применяться для перекачивания воды, имеющей водородный показатель рН 7-8,5, с массовой долей механических примесей не более 0,1% и размером твердых частиц не более 0,1 мм, микротвердостью не более 1,47 ГПа. 

Насосы с сальниковым уплотнением могут применяться для перекачивания воды с разрежением в полости всасывания.

Агрегаты поставляются с электродвигателями взрывозащищенного исполнения и могут применяться во взрывопожароопасных помещениях класса В-1а по ПУЭ. Давление на входе в насосы ЦНСН должно быть в пределах 0,05-0,6 МПа (0,5-6 кгс/см2).

 Норма расхода смазочных материалов на одну подшипниковую камеру составляет 125-150 г.

Конструкция насоса секционного горизонтального ЦНСН 300-360

Основными конструктивными блоками насоса являются корпус и ротор.

К корпусу относятся крышки линий всасывания и нагнетания, направляющие аппараты, передний и задний кронштейны. Корпуса направляющих аппаратов, крышки всасывания и нагнетания стягиваются стяжными болтами.

Направляющий аппарат, кольцо (с уплотняющими кольцами) и рабочее колесо образуют секцию насоса. Стыки корпусов направляющих аппаратов уплотняются резиновыми кольцами, выполненными из маслобензостойкой резины.

Благодаря тому, что корпус насоса состоит из отдельных секций, имеется возможность, не меняя подачи, менять напор путем установки нужного числа рабочих колес и направляющих аппаратов с корпусами. При этом меняется только длина вала и стяжных шпилек.

Ротор насоса состоит из вала, на котором установлены рабочие колеса, кольцо, рубашка вала, дистанционная втулка, регулировочные кольца и диск разгрузки. Все детали на валу стягиваются гайкой ротора.

Опорами ротора служат два радиальных сферических подшипника, установленные в переднем и заднем кронштейнах по скользящей посадке, позволяющей ротору перемещаться в осевом направлении на величину "разбега" ротора.

Подшипниковые камеры уплотняются манжетами, установленными в крышках подшипников.

Кронштейн с наружной стороны закрыт крышкой, в которой смонтировано устройство контроля смещения ротора.

Места выхода вала из корпуса подшипников и камер уплотняются сальником.

Корпуса подшипников этой модификации имеют камеры охлаждения.

Принцип работы насоса секционного горизонтального ЦНСН 300-360

Работа насоса основана на взаимодействии лопаток вращающегося рабочего колеса и перекачиваемой жидкости.

Вращаясь, рабочее колесо сообщает круговое движение жидкости, находящейся между лопатками. Вследствие возникающей центробежной силы жидкость от центра колеса перемещается к внешнему выходу, а освободившееся пространство вновь заполняется жидкостью, поступающей из всасывающей трубы под действием создаваемого разрежения.

Выйдя из рабочего колеса первой секции, жидкость поступает в каналы направляющего аппарата и затем во второе рабочее колесо с давлением, созданным в первой секции, откуда - в третье рабочее колесо с увеличенным давлением, созданным во второй секции и т.д.

Вышедшая из последнего рабочего колеса жидкость через направляющий аппарат поступает в крышку нагнетания и из нее в нагнетательный трубопровод.

Во время работы насоса, вследствие давления воды на неравные по площади боковые поверхности рабочих колес, возникает осевое усилие, которое стремится сместить ротор насоса в сторону всасывания.

Для уравновешивания осевого усилия в насосе предусмотрено разгрузочное устройство, состоящее из диска разгрузки, кольца и втулки разгрузки и дистанционной втулки.

Жидкость из последней ступени проходит через кольцевой зазор между втулкой разгрузки и дистанционной втулкой и давит на диск разгрузки с усилием, равным сумме усилий, действующих на рабочие колеса, но направленным в сторону нагнетания. Ротор насоса оказывается уравновешенным, равенство усилий устанавливается автоматически.

Выходящая из разгрузочной камеры жидкость охлаждает сальник со стороны нагнетания.

Сальник со стороны всасывания омывается жидкостью, поступающей под давлением из всасывающего трубопровода. Жидкость, проходя по рубашке вала через сальниковую набивку, предупреждает засасывание воздуха в насос и одновременно охлаждает сальник. Большая часть жидкости проходит через зазор между рубашкой вала и втулкой гидрозатвора в полость всасывания, часть проходит между рубашкой вала и сальником со стороны всасывания, охлаждая его, остальная часть выходит наружу через штуцер.

Затяжка сальника должна обеспечивать возможность просачивания перекачиваемой жидкости между валом и сальниковой набивкой наружу в количестве 5-15 л/ч. Меньшее количество свидетельствует об излишнем затягивании сальника, что увеличивает потери на трение и ускоряет износ рубашки вала и гайки ротора.

Ротор насоса приводится во вращение электродвигателем, присоединенным к насосу через упругую втулочно-пальцевую муфту, состоящую из двух полумуфт (насоса и электродвигателя) и пальцев с резиновыми втулками.

Направление вращения ротора насоса по часовой стрелке, если смотреть со стороны электродвигателя.

Насос и электродвигатель устанавливаются на общей фундаментной плите так, чтобы между полумуфтами оставался зазор 10 мм при роторе насоса, сдвинутом до отказа в сторону всасывания.

Перед эксплуатацией электродвигатель агрегата должен быть заземлен.

Агрегаты ЦНСН поставляются с электродвигателями взрывозащищенного исполнения и могут применяться во взрывопожароопасных помещениях класса В-1а по ПУЭ.

Опорные кронштейны насоса выполнены из чугуна, материал проточной части насосов ЦНСН СЧ-20, Сталь 35Л, вал сталь 40х, направляющий аппарат, кольцо и корпус направляющего аппарата, втулка сальника - из прессматериала АГ-4В.

Категорически запрещается эксплуатация насоса без перекачиваемой жидкости, т. к. это может привести к выходу из строя резиновых уплотнений и возникновению течи.

Условные обозначения насоса секционного горизонтального ЦНСН 300-360 УХЛ 4 ТУ 3631-003-00217389-96 где:

ЦНС - центробежный насос секционный;

А – агрегат насос с электродвигателем;

Н – нефтяной

Т – уплотнение торцовое (без обозначения уплотнение сальниковое);

300 - подача (м3/час);

360 - напор (м);

УХЛ 4 – климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69;

ТУ 3631-003-00217389-96 – технические условия исполнения

ГОСТ

• ГОСТ 10407-88. Насосы центробежные многоступенчатые секционные. Типы и основные параметры
• ГОСТ 22337-77. Насосы центробежные питательные. Основные параметры
• ГОСТ 27854-88. (СТ СЭВ 6049-87) Насосы динамические. Ряды основных параметров
• ГОСТ Р 54804-2011 (ИСО 99081993). Насосы центробежные. Технические требования. Класс III
• ГОСТ Р 54806-2011. Насосы центробежные. Технические требования. Класс I