Эксплуатация МН (МНПП) и оборудования НПС (стр. 13 )

Рисунок 1.4 – Зависимости КПД для гидромуфты и ПЧ при переменных нагрузках

Рисунок 1.5 – Зависимости КПД для гидромуфты и ПЧ при различных частотах вращения

Применение частотно-регулируемых приводов в технологических процессах позволяет снизить энергопотребление технологическим оборудованием. Перед на началом внедрения рекомендуется провести технико-экономическое обоснование, позволяющее определить не только сроки окупаемости от внедрения, но и правильно организовать технологический процесс с учетом возможностей приводов с частотным регулированием. Целесообразно использование преобразователей частоты не в качестве элементов системы управления конкретного агрегата, а как составляющих комплексных системных решений с подключением широкого набора средств автоматизации технологического процесса, Такие решения позволят получить дополнительный эффект, который заведомо больше простой экономии электрической энергии.

Высокооборотные насосы с регулируемым электроприводом

Регулируемый электропривод насосов

Автоматизированная система, позволяющая насосу работать с переменной угловой скоростью. Реагирование угловой скорости дает возможность привести режим работы насосной установки в соответствие с режимом водопотребления или водоотведения района обслуживания.

Регулируемый электропривод насосов состоит из электродвигателя, устройства, изменяющего угловую скорость электродвигателя, и аппаратуры управления. Иногда в состав регулируемого электропривода насосов входят ременная или зубчатая передача, гидравлическая или электрическая муфта скольжения и т. п. При этом регулирование угловой скорости насоса может осуществляться при постоянной угловой скорости электродвигателя за счет изменения передаточного отношения трансмиссии. В таких случаях регулируемый электропривод насосов дополняется устройством, изменяющим передаточное отношение трансмиссии.

Механические характеристики регулируемого электропривода в отличие от характеристик нерегулируемого "мягкие", т. е. изменяют свое положение и форму в процессе регулирования угловой скорости. Если при этом вращающий момент электропривода становится больше момента сопротивления насоса, то насосный агрегат начинает работать с ускорением до тех пор, пока эти моменты не уравновесятся и не наступит установившийся режим работы агрегата. Если в процессе регулирования вращающий момент электродвигателя станет меньше момента сопротивления насоса, то агрегат начнет работать с замедлением впредь до наступления установившегося режима работы.

Регулируемые электроприводы насосов подразделяют на две основные группы: постоянного и переменного тока. В насосных установках преимущественное распространение получили электродвигатели переменного тока.

Регулируемые электроприводы насосов переменного тока бывают трех основных групп: частотные, с дополнительным сопротивлением в роторной цепи и с приводом на базе асинхронно-вентильного каскада.

1. Частотный регулируемый электропривод насосов состоит из асинхронного короткозамкнутого электродвигателя и тиристорного преобразоватетеля, в котором постоянная частота тока, питающего электрические сети, преобразуется в переменный. Пропорционально переменной частоте регулируется угловая скорость электродвигателя и сочлененного с ним насоса. Частотным регулируемым электроприводом насосов оснащают преимущественно низковольтные (380—660 В) насосные агрегаты мощностью до 400—1600 кВт.

Частотные преобразователи подразделяют на два вида — со звеном постоянного тока и с непосредственной связью без звена постоянного тока. Чаще используют первые. Частотные преобразователи выполняют на базе автономных инверторов тока и напряжения, а также автономных инвенторов напряжения с широтно-импульсной модуляцией, которые отличаются высокими энергетическими характеристиками.

2. Регулируемый электропривод насосов с дополнительным сопротивлением в роторной цепи состоит из асинхронного электродвигателя с фазным ротором и реостата. Плавное регулирование угловой скорости электродвигателя обеспечивается при использовании жидкостных реостатов. Наряду с ними применяют блоки резисторов, изготовленных из металлических сплавов, обладающих высоким удельным электрическим сопротивлением (константан, нейзильбер и т. п.). Блоки резисторов включают в роторную цепь с помощью контакторов, обеспечивая при этом ступенчатое регулирование угловой скорости электродвигателя и сочлененного с ним насоса. Введение в роторную цепь дополнительного сопротивления влечет за собой потери энергии скольжения, которые выделяются в виде тепла в реостатах. Мощность потерь скольжения пропорциональна потребляемой насосом мощности. Для более экономичного регулирования угловой скорости в роторную цепь электродвигателя вводят встречную эдс.

3. Привод по схеме асинхронно-вентильного каскада, в котором осуществляется этот принцип регулирования, состоит из электродвигателя с фазным ротором, преобразователя и вспомогательных устройств; пусковых резисторов, станции управления, согласующего трансформатора, сглаживающего дросселя. Преобразователь асинхронно-вентильного каскада служит для введения встречной эдс и рекуперации энергии скольжения обратно в питающую сеть. Он состоит из неуправляемого вентиля и управляемого инвертора.

Особое место в ряду регулируемых электроприводов насосов переменного тока занимает привод на базе вентильного электродвигателя.

Вентильным электродвигателем называется электромеханическая система, состоящая из тиристорного преобразователя частоты, синхронного электродвигателя переменного тока и устройства, указывающего положение ротора электродвигателя в пространстве. Преобразователь выполняется с промежуточным звеном постоянного тока и состоит из управляемых выпрямителя и инвертора. Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения в звено постоянного тока включаются сглаживающие дроссели.

По принципу действия вентильные электродвигатели аналогичны двигателю постоянного тока, у которого функции коллектора и щеточного аппарата выполняют тиристорный инвертор и устройство, указывающее положение ротора в пространстве. По этой причине вентильный электропривод иногда называется бесколлекторным электродвигателем постоянного тока. В то же время наличие в составе привода тиристорного частотного преобразователя позволяет отнести его к группе частотных электроприводов.

Регулирование угловой скорости вентильного электродвигателя в регулируемом электроприводе насосов осуществляется изменением напряжения на выходе управляемого выпрямителя аналогично тому, как это делается в приводе постоянного тока.

Регулируемый электропривод насосов на базе вентильного электродвигателя используют в приводе мощных (800—12000 кВт) высоковольтных насосных агрегатов, особенно часто — в вертикальных насосных агрегатах, где невозможно применение белее простых и дешевых регулируемых электроприводов, например по схеме асинхронно-вентильного каскада, из-за отсутствия электродвигателей с фазным ротором в вертикальном исполнении.

Угловую скорость насосов при постоянной угловой скорости электродвигателей регулируют с помощью специальных устройств: механических вариаторов, гидравлиеских и электромагнитных муфт скольжения рамных типов. Наиболее часто в насосных агрегатах применяются регулируемые электроприводы насосов с электромагнитными муфтами скольжения индукторного типа. Они обычно используются в горизонтальных насосных агрегатах мощностью до 200—250 кВт.

Наряду с электромагнитными муфтами скольжения в регулируемых электроприводах насосов нашли применение гидравлические муфты скольжения (гидромуфты). Они используются в ряде насосных установок, в частности в электроприводе мощных (2000-8000 кВт) питательных насосов теплоэлектроцентралей.

Регулируемый электропривод насосов оснащается один из двух-трех агрегатов насосной установки, при разнотипных насосах — наиболее мощные агрегаты. Режим работы насосной установки регулируют изменением угловой скорости регулируемых насосов в сочетании с изменением количества работающих нерегулируемых агрегатов. Применение регулируемого электропривода насосов в системе АСУ насосной установки улучшает режим ее работы, делает его энергетически и экономически более выгодным: потребление энергии снижается на 5—15%, а в отдельных случаях на 20—25%; расход чистой воды снижается на 2—5% за счет снижения утечек и непроизводительных расходов воды; строительные объемы знаний насосных станций уменьшаются на 15— 20% вследствие увеличения единичной мощности насосных агрегатов и уменьшения их количества.
Наличие регулируемых электроприводов насосов снижает аварийность в системах водоподачи и водоотведения благодаря уменьшению количества включений и отключений насосного агрегата и более плавного характера изменений подачи воды и напоров в системе. Применение регулируемых электроприводов насосов в насосных установках благоприятно и с экологической точки зрения, так как способствует уменьшению поступления сточных вод в систему водоотведения за счет сокращения утечек и непроизводительных расходов воды. При правильно выбранных объектах внедрения применение регулируемых электроприводов насосов окупается в насосных установках систем водоподачи в 1—2 года, а в системах водоотведения в 3—4 года.

Технологические режимы перекачки нефти

2. ВИДЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

2.1. Технологические режимы работы магистральных нефтепроводов

2.1.1. Карты технологических режимов работы магистральных нефтепроводов.

Карты технологических режимов включают технологические режимы работы магистральных нефтепроводов (Приложение 1), рассчитанные для производительностей в интервале от минимальной до максимально-возможной производительности, исходя из технического состояния трубопровода и оборудования, находящегося в постоянной эксплуатации, а также физических параметров перекачиваемой нефти.

2.1.2. Плановые технологические режимы работы магистральных нефтепроводов на год, месяц.

Плановые технологические режимы работы магистральных нефтепроводов на год, месяц рассчитываются на плановую перекачку нефти в течение года, месяца с учетом режимов, включенных в карту технологических режимов работы МН (Приложение 2), а также: