Впроекте изложены общие сведения об лпдс «Нурлино», нефтяном предприятии ОАО «Уралсибтранснефть», общие положения охраны труда, техники безопасности, и охраны (стр. 8 из 19)
, (2.2.22)Результаты расчета приведены в табл. 2.14 и графически представлены на рис. 2.2.5.
Таблица 2.14
Рациональные режимы перекачки
| Номер режима | Расход, м3/ч | Удельные энергозатраты, кВт ч/т |
| 1 | 7110 | 1,2493 |
| 2 | 7635 | 1,2628 |
| 3 | 9110 | 1,3542 |
| 4 | 11500 | 1,6484 |
Рис.2.2.5. Зависимость изменения удельных энергозатрат от расхода
Рассчитаем напоры на выходе перекачивающей станций ЛПДС Нурлино для режимов 2,3 по формуле
где Р - расчетное давление, Па;
ρ - плотность нефти, кг/м3;
g - ускорение свободного падения, м/с2;
Рассчитаем напор для
2-го режима
3-го режима
Остаточный напор на ЛПДС Языкове принимаем 40 м, исходя из условия безкавитационной работы насосов.
Вывод.
При работе нефтепровода с производительностью
• Q1=7300 м3/ч целесообразно применять циклическую перекачку на режимах 1,2;
• Q2=8700 м3/ч на режимах 2,3;
• Q3= 10300 м3/ч на режимах 3,4.
При расчете было принято, что значения тарифов на электроэнергию на перекачивающих станциях эксплуатационного участка одинаковы. Указанные оптимальные режимы позволяют уменьшить затраты на оплату покупной электроэнергии, которые составляют более 50% от общих затрат на перекачку нефти.
2.3.1 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА ЭЛЕКТРОПРИВОД ЗАДВИЖКИ
1. Назначение и область применения:
Задвижка предназначена для включения и отключения отдельных участков трубопроводов и технологических аппаратов в системах сбора, подготовки, транспорта и хранения нефти, газа, газоконденсата, пластовых вод. Задвижки установливаются на особо опасных участках магистральных нефтепроводов с рабочей температурой среды от -45 до + 50° С.
2. Технические характеристики:
2.1 Напряжение питания – 380В, 50 Гц.
2.2 Привод регулируемый, реверсивный.
2.3 Диапазон регулирования – 1:10.
2.4. Привод исполнительного органа:
Асинхронный двигатель марки: 4А100L4УЗ
2.4.1. Номинальная мощность - 4 кВт.
2.4.2. Синхронная частота вращения – 1500 об/мин.
2.4.3. КПД - 0,84
2.4.4. Cos
- 0,842.4.5. Номинальное скольжение, SН – 4,6 %
2.4.6. Момент инерции, Jрот - 0,011 кгм2
3. Требования по автоматизации:
3.1. Система управления электроприводом должна обеспечивать постоянное время закрытия задвижки
3.2. Электропривод должен обеспечивать управление со следующих постов:
3.2.1. Местный пост управления привода
3.2.2. Дистанционное управление из операторной
3.2.3. Система управления должна снабжаться блокировкой, запрещающей работу с местного поста управления при управлении с поста диспетчера (и наоборот)
3.3. Электропривод снабжается следующими видами защит:
3.4. Защита от исчезновения тока в любой фазе
3.5. Защита от токов короткого замыкания Iуст = 5,6·Iном
3.6. Защита от недопустимой перегрузки Iуст = 1,5·Iном, t = 1 мин
4. Условия эксплуатации:
4.1. Диапазон температур................................................... .(-45 - +50)°С
4.2. Относительная влажность........................................... .80% при 20°С
4.3. Шкафы управления исполнения УХЛ, со степенью защиты от попадания посторонних предметов и влаги IР 22.
4.4. Двигатели общепромышленного исполнения, со степенью защиты от попадания посторонних предметов и влаги IР 32.
4.5. Установочное положение задвижек электроприводом вверх. Допускается отклонение от вертикали до 90° в любую сторону. При наклонном или горизонтальном положении должна быть предусмотрена дополнительная опора под электропривод.
4.6. Диапазон вибрационных нагрузок 1¸35 Гц при максимальном ускорении 0,5g и степени жёсткости 1
5.Требования по надежности
5.1. Коэффициент готовности - 0.98
5.2. Средняя наработка на отказ – 12000ч.
5.3. Гарантийный срок эксплуатации - 6 лет.
5.4. Минимальное время восстановления - 10 мин.
6. Гарантии изготовителя:
6.1. Непрерывный срок эксплуатации......................................................10 – 15 часов.
6.2. Минимальное время между кап. ремонтами.........................................500 циклов
2.3.2 УСЛОВИЯ РАБОТЫ ЗАДВИЖКИ
По расположению уплотняющих колец задвижки можно разделить на следующие две группы:
1. Клиновые задвижки, уплотняющие кольца которых расположены под углом и образуют клин. К этому типу относятся как задвижки с цельным клином, так и с клином, образованным двумя дисками.
2. Параллельные задвижки, уплотняющие кольца которых расположены параллельно друг другу.
Величина угла при вершине клина (2φ) оказывает важное влияние на эксплуатационные свойства задвижек. При малых углах уменьшается величина усилия, необходимого для закрытия задвижки, но при этом увеличивается вероятность заклинивания клина в корпусе при деформациях трубопровода, вызываемых колебаниями температуры.
Обычно при tраб≤ 120° С применяют клинья с уклоном 1:20 (φ = 2°52'), а tраб > 120° С - с уклоном 1:12(φ = 5°).
Для того чтобы клин не защемлялся в корпусе, необходимо, чтобы он не был самотормозящим, что выполнимо при условии
μк=tgφ ( 2.3.1)
где μк — коэффициент трения.
Для задвижек с углом φ = 2°52' tg φ = 0,05, для задвижек с углом φ= 5° tg φ=0,09. В реальных условиях эксплуатации клиновых задвижек коэффициент трения больше указанных величин; поэтому клиновые задвижки обычно работают в условиях самоторможения клина.
В параллельных задвижках угол распорного клина имеет величину порядка φ=20°. При таких значениях φ можно обеспечить отсутствие самоторможения клина (при хорошей чистоте поверхностей клина и дисков).
При силовых расчетах задвижек следует учитывать условия, в которых создается плотное перекрытие среды задвижкой. Рассмотрим основные из возможных.
При одностороннем самоуплотнении удельное давление на уплотняющих кольцах, необходимое для обеспечения плотности, создается давлением среды, действующим на диск. Для этого должно быть выдержано условие Qср > Qу, т. е. усилие, создаваемое давлением среды на клин или диск, должно быть больше усилия, необходимого для обеспечения плотности,
Для обеспечения плотного перекрытия задвижке на уплотняющих кольцах должны быть созданы уделыные давления по величине не меньше qу, т.е. должно быть выдержано условие qк > qу,
где qк - удельное давление, фактически действующее на уплотняющих поверхностях колец;
qУ - удельное давление, необходимое для обеспечения плотности.
Если задвижка работает в условиях самоуплотнения и уплотняющие кольца клина корпуса соприкасаются на полную ширину наиболее узкого из колец, то
(2.3.2)и должно иметь место
(2.3.3)При давлении ниже указанного плотность задвижки не будет обеспечена. Таким образом, в задвижках при одностороннем самоуплотнении плотность обеспечивается лишь, начиная с определенной величины давления и выше; ниже этого давления плотность задвижки не гарантируется.
Для ориентировочного определения условий, при которых возможно самоуплотнение задвижек, приведен график на рисунке 2.3.1.
В этом случае полости корпуса и крышки заполнены средой даже при закрытой задвижке. Конструкция задвижек, предназначенных для работы в таких условиях, иногда не предусматривает разжимающих элементов для дисков в параллельных задвижках (клин, винт, кулачки и т. д.), вследствие чего между уплотняющими кольцами диска и корпуса сохраняется зазор со стороны входа среды.
1- для задвижек со стальными уплотняющими кольцами;
2 - для задвижек с латунными кольцами
 |
Рис 2.3.1 - Диаграмма давлений среды, обеспечивающих самоуплотнение задвижек
Если такая задвижка перекрыта в трубопроводе с неподвижной средой, то независимо от величины давления в трубопроводе плотность перекрытия ее не будет обеспечена до начала движения среды. При этом части трубопровода не будут разобщены до тех пор, пока не начнется движение среды через задвижку и пока расход среды не достигнет величины, создающей перепад давлений, при котором возникнет усилие, достаточное для перемещения диска к кольцу корпуса и плотного прижатия его.
Во избежание такого недостатка задвижки, даже предназначенные для работы в условиях самоуплотнения, очень часто снабжаются распорным устройством, которое в данном случае служит, в основном, для сближения уплотняющих колец диска и корпуса до их соприкосновения.
Управление задвижками, работающими в условиях самоуплотнения, может производиться с фиксацией достигнутого положения диска в закрытой задвижке - путем применения концевых выключателей.
При одностороннем уплотнении с поджатием задвижка работает тогда , когда давление среды не обеспечивает условий, необходимых для самоуплотнения, т. е. когда QР < Qу; усилие, создаваемое давлением среды на диск или клин меньше усилия, необходимого для создания плотности. Закрытие задвижек производится с поджатием шпинделем клина для создания определенных удельных давлений. При низких давлениях задвижка не обладает достаточной плотностью и дает протечку. Плотность задвижки в этих условиях гарантируется лишь при достижении определенного давления.. При меньших давлениях плотность не гарантируется.