Архив рубрики: Насосные агрегаты

Консольные нефтяные насосы с блоками подшипниковыми уплотнительными (БПУ)

С каждым годом к насосам нефтехимических производств и топливно-энергетического комплекса предъявляются все более высокие требования по безопасности и надежности. Оборудование стареет…. Не всем «по карману» приобретение современных, отвечающих всем требованиям дорогостоящих зарубежных насосных агрегатов. В этой ситуации НПЦ «Анод» предлагает модернизировать устаревшие консольные насосы, значительно повысив их моторесурс и надежность при относительно невысоких материальных затратах.

насосный агрегат, насос, центробежный насос, подшипник скольжения, блок подшипниковый уплотнительный, блок БПУ, модернизация оборудования, силовой узел, торцевое уплотнение, упорный подшипник, опорный подшипник, ремонт насосов, как улучшить насос, насос консольный, причины выхода из строя насосов, замена насоса

Рис.1. Схема нефтяного консольного насоса НК

Модернизации могут быть подвержены практически любые консольные нефтяные насосы (рисунок 1), поскольку от исходного консольного насоса остаются лишь спиральный отвод, который демонтировать с рамы  и отсоединять от технологических трубопроводов вовсе не обязательно, крышка насоса и рабочее колесо, т.е адаптированная  проточная часть  к условиям технологического процесса.

В зависимости от условий эксплуатации, химического состава и свойств перекачиваемой жидкости НПЦ «Анод» разработал несколько конструктивных схем модернизации  консольных насосов. В основе всех схем лежит один принцип. Вместо подшипников качения, широко использующихся в насосостроении, применяются подшипники скольжения. Статические и динамические радиальные нагрузки воспринимают опорные подшипники скольжения , а осевые – упорный подшипник скольжения. В зазор подшипников скольжения  подается жидкость, которая при вращении ротора образует несущий клин. Несущую способность обеспечивают силы давления, возникающие в жидкостном слое. Данный узел получил название  БПУ — блок подшипниковый уплотнительный .

насосный агрегат, насос, центробежный насос, подшипник скольжения, блок подшипниковый уплотнительный, блок БПУ, модернизация оборудования, силовой узел, торцевое уплотнение, упорный подшипник, опорный подшипник, ремонт насосов, как улучшить насос, насос консольный, причины выхода из строя насосов, замена насоса

Рис. 2. Схема модернизированного консольного нефтяного насоса НК

Первая схема модернизации консольных насосов , изображенная на рисунке 2, наиболее простая – для консольных насосов, перекачивающих чистые неагрессивные нефтепродукты с температурой, не превышающей 120 оС, имеющие хорошие смазывающие свойства, такие как бензины, минеральные масла, дизельное топливо.

Как видно из рисунка, опоры скольжения и упорный подшипник  скольжения находятся в перекачиваемой среде. Приводной конец вала консольного насоса герметизируется двойным торцевым уплотнением или торцевым уплотнением типа «тандем». В данном случае это серийно  выпускаемые НПЦ «Анод» торцевые уплотнения  УТД (двойное торцовое уплотнение) и УТТ (торцовое уплотнение типа ‘Тандем)  для нефтяных насосов  типа НК.  Упорный подшипник скольжения , воспринимающий осевую нагрузку на ротор, находится между значительно разнесенными опорными подшипниками скольжения. Расстояние между опорами (база вала), при такой схеме увеличивается практически вдвое по сравнению с традиционной конструкцией с подшипниками качения. Задний подшипник  скольжения находится непосредственно около рабочего колеса, «сводя на нет» консольный участок вала. Изгибающие усилия действующие при вращении на вал значительно снижаются.

В зависимости от конструкции консольного  насоса такая модернизация может потребовать незначительной доработки крышки насоса.

насосный агрегат, насос, центробежный насос, подшипник скольжения, блок подшипниковый уплотнительный, блок БПУ, модернизация оборудования, силовой узел, торцевое уплотнение, упорный подшипник, опорный подшипник, ремонт насосов, как улучшить насос, насос консольный, причины выхода из строя насосов, замена насоса

Рис. 3. Схема модернизации консольного нефтяного насоса НК

Вторая схема модернизации консольного насоса, изображенная на рисунке 3, применяется в тех случаях, когда перекачиваемая жидкость содержит значительный объем механических частиц и нет возможности доработать крышку насоса.

Расположение опорных и упорных подшипников скольжения здесь такое же, главное отличие – компоновка торцевого уплотнения.  Здесь не применяется классическое двойное торцевое уплотнение, имеющее две уплотнительные ступени, между которыми подается затворная жидкость под давлением, превышающим давление перекачиваемой жидкости. В нашем случае роль ступеней двойного торцевого уплотнения играют два одинарных торцевых уплотнения герметизирующих подшипниковый блок с двух сторон, подшипники  скольжения  размешены между торцевыми уплотнениями в образовавшейся камере, в которую и подается затворная жидкость. Такая схема обеспечивает стабильную работу подшипников скольжения на чистой среде.

насосный агрегат, насос, центробежный насос, подшипник скольжения, блок подшипниковый уплотнительный, блок БПУ, модернизация оборудования, силовой узел, торцевое уплотнение, упорный подшипник, опорный подшипник, ремонт насосов, как улучшить насос, насос консольный, причины выхода из строя насосов, замена насоса

Рис. 4. Схема модернизации консольного нефтяного насоса НК для высоких рабочих температур

Следующая схема (рисунок 4) применительна к консольным насосам  типа НК перекачивающим жидкости с температурой 120…450 оС. Отличие ее от второй схемы лишь в том, что в сальниковую камеру консольного насоса устанавливается теплообменник, такой же конструкции, что и в торцевых  уплотнениях типа УТТХ (торцовое уплотнение типа ‘Тандем” с холодильником) и УТДХ (двойное торцовое уплотнение с холодильником). Данный теплообменник обладает достаточной эффективностью, чтобы снизить температуру в районе подшипникового уплотнительного блока БПУ до 40…80оС. Такая температура уже приемлема для материала втулок подшипников скольжения.

Подшипники скольжения, разработанные в НПЦ “Анод” имеют как традиционные, так и  оригинальные элементы. Конструкция узла упорного подшипника скольжения  позволяет ему воспринимать  значительные усилия.

Силовая не вращающаяся ступень упорного подшипника скольжения состоит из нескольких колодок опирающихся на металлическое основание. Колодки укладываются в сепаратор, обеспечивающий незначительное их свободное перемещение. Конструкция же вспомогательной ступени, работающая лишь при пуске – остановке значительно упрощена. Вращающиеся элементы подшипника скольжения представляют собой два жестких металлических диска, установленных на ступице, жестко посаженной на вал.

Опорный подшипник скольжения состоит из вращающейся и неподвижной втулки, первая  закреплена на валу, а вторая в свою очередь запрессована в корпусе подшипника, корпус подшипника самоустанавливающийся.

Материалы, используемые в подшипниковом уплотнительном блоке БПУ, позволяют модернизировать и консольные  насосы НК , перекачиваемые слабоагрессивные жидкости. Корпусные элементы БПУ изготовлены из стали 20Х13, вращающиеся втулки подшипников скольжения  и диски упорного подшипника скольжения  – 95Х18. Ответные втулки опорных подшипников скольжения, вкладыши и накладки упорного подшипника скольжения  изготовлены из композиционного фторопластового материала “Флубон”. Это один из вариантов материала пар трения в подшипниках скольжения.

Одним из пунктов модернизации консольных нефтяных насосов является создание вспомогательных систем. В первой схеме подшипники скольжения  работают на перекачиваемой среде, в состав обслуживающей системы входят: фильтр и теплообменник. Конечно, можно значительно упростить систему и исключить эти элементы, но это возможно лишь в случае, когда перекачиваемая жидкость имеет температуру ниже 70оС и содержание механических примесей меньше 1%.

Консольные насосы, модернизированные по второй и третьей схеме, имеют обвязку двойного торцового уплотнения, разница лишь в том, что затворная жидкость подается к каждому подшипнику скольжения  отдельно, что позволяет обеспечить более эффективный отвод тепла от подшипниковых поверхностей и контроль их температурного состояния. В “горячих” консольных   насосах дополнительно установлена система охлаждения сальниковой камеры.

В настоящее время по результатам опытных и экспериментальных разработок отработаны  различные пары трения в подшипниках скольжения: карбид кремния, карбид вольфрама, материалы на основе РЕЕК в различных комбинациях  в зависимости от условий работы.

В заключение стоит отметить, что консольные насосные агрегаты, оборудованные подшипниками скольжения, несомненно, имеют ряд преимуществ перед традиционными конструкциями консольных насосов. К тому же, такая модернизация – один из путей обновления парка насосного оборудования в современных условиях  импортозамещения.  Установка блоков БПУ с подшиниками скольжения производства НПЦ АНОД  на насосы зарубежных производителей позволяет  продлить их ресурс, нередко поднять КПД  и избежать значительных капитальных затрат связанных с заменой этих насосов.

Обращаем внимание, что ООО НПЦ «АНОД» кроме модернизации старых насосов, выпускает новые насосные агрегаты серии 5-АНГК с проточными частями как отечественного, так и импортного производства с применением блоков подшипниковых уплотнительных (БПУ).

Консольные насосные агрегаты серии АНГК для химической и нефтехимической промышленности

цена насосный агрегат, насосный агрегат купить, типы насосных агрегатов, монтаж насосных агрегатов, центробежный насосный агрегат, агрегат насосный характеристики, погружной насосный агрегат, управление насосным агрегатом, схема насосного агрегата, насосный агрегат +это, марки насосных агрегатов, устройство насосного агрегата, эксплуатация насосных агрегатов, производитель насосных агрегатов, насос +и насосный агрегат, ремонт насосных агрегатов, автоматизация насосных агрегатов, насосные установки, агрегат электронасосный, насосные системы, насосное оборудование, промышленные насосы, центробежный насос, агрегат насосы, насосы Москва, насосный блок, агрегат насосный, насос, купить насос, насос центробежный, купить центробежный насос, характеристика центробежного насоса, насос для нефти, консольный насос, насос центробежный консольный

Насосные агрегаты АНГК

Одним из направлений деятельности ООО НПЦ «АНОД» является создание высоконадежных насосных агрегатов на базе консольных центробежных насосов для химической и нефтехимической промышленности.

Многие предприятия приобретают зарубежные насосные агрегаты, что требует значительных материальных затрат как первоначальных, так и дальнейших – на замену изношенных деталей. К тому же значительную долю стоимости насосного агрегата в импортной комплектации составляет стоимость электродвигателя, торцового уплотнения и приборов контроля. Но есть компромисс – создание насосных агрегатов на базе импортных насосов. Основой предлагаемых насосных агрегатов являются горизонтальные консольные насосы чешского производства фирм «ISH&MSA» и «Sigma». Все остальное – торцовое уплотнение, система обеспечения работоспособности уплотнений, электродвигатель, пластинчатая муфта, приборы контроля – отечественного производства. Торцевые уплотнения с системой обеспечения, естественно, изготавливаются нашим предприятием. Это позволяет снизить стоимость агрегатов и сделать их более доступными. При этом качество и надежность изделия не уступают зарубежным аналогам.

Особенностью данных агрегатов является то, что в этом изделии применяются только современные технические решения. Использование пластинчатых муфт вместо традиционных позволяет существенно снизить нагрузки на подшипниковый блок, уменьшить вибрацию и, как следствие, увеличить ресурс агрегата в целом.

Наличие системы контроля и диагностики увеличивает надежность и безопасность насосного агрегата, позволяя своевременно выявлять неисправности узлов агрегата, сводя к минимуму количество отказов.

В систему контроля и диагностики входит термоконтроль подшипников насоса и электродвигателя, виброконтроль подшипников, контроль уровня, температуры и давления затворной жидкости.

В зависимости от перекачиваемой жидкости, рабочей области Q-H, давления и температуры насосные агрегаты делятся на семь серии. Каждая серия включает в себя более 40 типоразмеров и имеет несколько материальных исполнений, а именно: углеродистая сталь, сталь 12Х18Н10Т, сталь 10Х17Н13М2Т. Также возможно из­готовление насосов с проточной частью из других материалов.

От отечественных насосов, в частности НК, насосные агрегаты АНГК конструктивно отличаются прежде всего прогрессивной проточной частью в соответствии API610, обеспечивающей высокие энергетические характеристики, а также оригинальной системой смазки подшипников, позволяющей в большинстве случаев исключить систему охлаждения корпуса подшипников. При этом насосные агрегаты АНГК имеют большое количество типоразмеров в наиболее востребованной области применения, что позволяет подобрать агрегат с необходимыми характеристиками и оптимальной мощностью электро­привода.

Все насосные агрегаты АНГК проходят сдаточные испытания, что гарантирует соответствие требуемым техническим характеристикам. Кроме того, насосные агрегаты НПЦ «АНОД» отличаются высокими потребительскими свойствами, такими, как:

  • высокое качество изготовления проточной части;
  • качественное лакокрасочное покрытие;
  • низкие уровни шума и вибрации;
  • минимальный дисбаланс ротора;
  • полная готовность к монтажу.

В объем поставки агрегата входят:

  • насос центробежный производства фирм «ISH&MSA», «Sigma» (Чехия);
  • электродвигатель взрывозащищенный (Югославия, Россия) с частотой вращения 1500 об/мин или 3000 об/мин;
  • соединительная пластинчатая муфта;
  • фундаментная рама;
  • торцовое уплотнение с системой обеспечения работоспособности;
  • ответные фланцы насоса;
  • фундаментные болты;
  • вспомогательные трубопроводы в пределах фундаментной рамы;
  • приборы диагностики контроля и автоматики (номенклатура по желанию заказчика).

Каждая серия обладает рядом отличительных особенностей.

Серия 1. Насосные агрегаты серии 1 предназначены для перекачивания жидкостей с температурой от -40 до +200°С. Данные агрегаты целесообразно применять при давлении на входе в насос до 3,5 МПа, поскольку они рассчитаны на условное давление корпуса 5 МПа. Насос создает максимальный напор 130 м.

Серия 2. Насосные агрегаты серии 2 предназначены для перекачивания жидкостей с температурой от +200 до +450°С. Эти насосы комплектуются торцовыми уплотнениями типа УТДХ или УТТХ с охлаждением. При этом холодильник уплотнения и камера охлаждения проточной части насоса обеспечивают необходимый температурный режим в районе подшипникового блока, имеющего также наружную охлаждающую камеру. Условное давление корпуса насоса – 5МПа.

Серия 3. Насосные агрегаты серии 3 предназначены для перекачивания жидкостей с температурой от -40 до + 180°С, они имеют так называемый «сухой вал» (защищенный от воздействия перекачиваемой среды), а также увеличенный КПД и низкий кавитационный запас. Условное давление корпуса насоса – 1,6 МПа.

Серия 4. Насосные агрегаты серии 4 самые легкие и компактные. Их лучше всего использовать в некоррозионных средах с температурой до + 180°С и при невысоких нагрузках. Условное давление корпуса насоса – 1,0 или 1,6 МПа.

Серия 5. Насосные агрегаты серии 5 предназначены для перекачивания жидкостей с температурой от -40 до +400°С. Условное давление корпуса насоса от 1,6 до 10 МПа. Они оснащены высоконадежными подшипниковыми уплотнительными блоками. Подшипники скольжения размещены в камере, образованной корпусом блока и уплотнениями. Смазка и охлаждение блока осуществляется чистой затворной жидкостью, циркуляция которой обеспечивается встроенным импеллером.

Серия 6. Высоконапорные насосные агрегаты серии 6 предназначены для перекачивания нефти, бензинов, жидких масел, керосина, сырой нефти и других углеводородных продуктов, плотностью 680…1200 кг/м3, вязкостью не более 60 сСт, В диапазоне температур от минус 10 °С до плюс 120 °С, в технологических процессах нефтехимической промышленности. Насосные агрегаты серии 6 могут применяться в качестве трансферных насосов в магистральных водо- нефтепроводах. Возможно применение данных насосных агрегатов для перекачивания щелочей и не коррозионных водных растворов без механических примесей.

Насосные агрегаты серии 6 являются центробежными горизонтальными секционными, многоступенчатыми с радиальным входом и радиальным выходом перекачиваемой жидкости.  Одной из характерных особенностей данных насосных агрегатов является разгрузка гидравлического осевого усилия. Насос состоит из двух симметричных частей, с осевыми силами, действие которых направлено в противоположных направлениях, в результате чего данные осевые силы взаимно уничтожаются. Такая концепция конструктивно решаема только с четным количеством ступеней 4,6,8, и т.д.

Особенностью серии 6, является возможность развития данными насосными агрегатами напора до 950 м. ст. ж. при сохранении подачи около 100 м3/ч.

 Серия 7.  Насосные агрегаты серии 7 предназначены для перекачивания жидкостей температурой от -40 до +400°С. Условное давление корпуса насоса 5 МПа.

Особенностями агрегатов являются высокая производительность (до 5200 м3/ч) при низких энергозатратах и применение корпуса насоса с двузаходной спиралью, что уменьшает радиальное усилие, и, соответственно, прогиб вала. В насосном агрегате применены торцовые уплотнения типа «Тандем», работающие практически без протечек (максимально – 0,002 л/ч).

Семь агрегатов 7-АНГК-300.2000/125 установлены и работают на эстакаде налива нефтепродуктов в ОАО «Лукойл-Нижегороднефтеоргсинтез».

При частоте вращения вала 1500 об/мин обеспечивается подача равная 2000 м3/час.

Рабочее колесо 650 позволяет развивать напор равный 125 м. Данная базовая конструкция насоса с небольшой доработкой позволяет осуществить подачу до 3600 м3/час при напоре Н=50 м.

Конструкция насоса обеспечивает высокий КПД (= 81%) и низкий допускаемый кавитационный запас (= 4,5 м).

Проточная часть выполнена из углеродистой стали и рассчитана на условное давление 2,5 МПа.

Вал уплотнен двойным торцовым уплотнением типа «тандем» — 128УТТ.

Агрегат смонтирован на двух рамах: под насос и под электродвигатель.

По требованию заказчика возможна поставка на одной раме.

Валы насоса и электродвигателя соединены упругой муфтой типа МУП или МДП. МУП жестче, МДП мягче, т.е. допускается большая величина несоосности и осевого смещения валов.

Муфта состоит из:

  • 2-х полумуфт, снабженных пакетами пластин из коррозионностойкой стали толщиной от 0,2 до 1 мм в зависимости от передающего момента;
  • промежуточного вала, снабженного также пакетами пластин. Промежуточный вал длиной 300 мм позволяет демонтировать рабочее колесо с блоком подшипников.

Агрегат укомплектован асинхронным взрывозащищенным электродвигателем (N=800 кВт, n=1500 об/мин, U=6000 В), конструкция которого позволяет осуществлять контроль над температурой подшипников и обмотки статора штатными устройствами.

Контроль температуры подшипников насоса производится двумя датчиками температуры – по одному на передний и задний подшипники. Чувствительный элемент датчиков находится в контакте с наружным кольцом подшипников, что позволяет определить истинную температуру нагрева.

Третий датчик осуществляет контроль температуры масла в картере блока подшипников.

Агрегат оснащен системой мониторинга CMS (фирмы «SPM-Инструмент»), основанной на методе ударных импульсов, которая позволяет осуществлять непрерывный контроль состояния агрегата.

Агрегат комплектуется системой обеспечения работоспособности торцового уплотнения, расположенной на раме насоса. Система состоит из сосуда-бачка и контрольно-измерительных приборов.

Агрегат имеет набор звуковых, световых сигнализаций и блокировок по температуре, давлению, падению уровня масла, силе тока и вибрации.

Все насосные агрегаты проходят испытания и поставляются в полностью собранном виде, что до минимума сокращает монтажные и наладочные операции. Монтаж производиться в присутствии представителей НПЦ «Анод».

НПЦ «Анод» гарантирует оперативное сервисное обслуживание агрегатов, обеспечение комплектующими и запасными частями.

Более 100 насосных агрегатов типа АНГК были реализованы НПЦ «Анод» с 2003 г. – 2015 г. на следующие предприятия:

  • ОАО «Лукойл-Нижегороднефтеоргсинтез»
  • ОАО «Лукойл-Ухтанефтепереработка»
  • ОАО «Сибур-Нефтехим»
  • ОАО «Нижнекамскнефтехим»
  • ОАО «Салаватнефтеоргсинтез»
  • ООО «Марийский НПЗ»
  • НПС «Чикшино»
  • ОАО «Павлодарский НХЗ»
  • НК «Роснефть»
  • ОАО «Павлодарский НПЗ-1»
  • ОАО «Саянскхимпласт» и др.