Система разгрузки концевых уплотнений насосов

Концевые уплотнения центробежных наосов постоянно находятся под давлением перекачиваемой жидкости. Наличие давления в камерах уплотнений снижает надёжность и работоспособность уплотнений, так как давление дополнительно прижимает трущиеся поверхности друг к другу, чем увеличивает трение между ними. В результате возрастает износ уплотнения, и уплотнение перегревается от избыточного трения.

Назначение системы разгрузки – снижение давления в камерах уплотнений и, одновременно, охлаждение уплотнений потоком перекачиваемой жидкости.

Существует несколько вариантов системы разгрузки. Наиболее простой традиционный вариант. Он заключатся в непосредственном отводе жидкости из камеры уплотнений по трубопроводам в зону пониженного давления, в качестве которой может использоваться либо приёмный трубопровод (коллектор) насосов, либо специальная ёмкость. При этом, когда давление в камерах уплотнений находится в допустимых пределах жидкость из камер отводится в приёмный трубопровод насосов. Этим давление в камерах снижается и уплотнения разгружаются.

Одновременно создаётся циркуляция жидкости через камеры уплотнений, чем достигается охлаждение трущихся поверхностей.

При чрезмерном повышении давления в камерах уплотнений, давления в камерах снижается путём сброса жидкости через предохранительные клапаны в резервуар.

Обычно системы разгрузки отдельных насосов НС объединяют в общую систему разгрузки станции и предохранительные клапаны ставятся на коллекторе общестанционной системы разгрузки.

Недостатком традиционного варианта разгрузки являются постоянная непроизводительная циркуляция перекачиваемой жидкости через насос по системе разгрузки, что снижает объёмный и общий КПД насоса.

Традиционная система разгрузки была первоначально предусмотрена для основных насосов ГНПС «Тюмень». Схема её изображена на рис. 5.1. Согласно рис. 5.1 сброс жидкости из камер уплотнений при превышении давления в них производится через предохранительные клапаны в резервуар 5 типа РВС 5000. Откачка нефти из резервуара 5 выполняется погружным насосом 4 типа 12 НА-9×4,который подаёт нефть в приёмный трубопровод подпорной НС.

Вторым вариантом системы разгрузки и охлаждения концевых уплотнений является, так называемая, индивидуальная схема охлаждения и разгрузки. Она состоит в отводе части жидкости с нагнетания насоса (обычно непосредственно из улитки корпуса в верхней части его) и подаче её в камеры уплотнений по трубопроводам. Из камер жидкость перетекает в область всасывания насоса, а затем вновь попадает в область нагнетания и т.д. Происходит циркуляция жидкости в камерах, чем давление и температура в них поддерживаются в требуемых пределах.

Данный вариант также неэкономичен, так как связан с непроизводительной циркуляцией жидкости через насос по системе охлаждения и разгрузки.

Наиболее прогрессивен вариант разгрузки с использованием импеллеров. Импеллер – втулка с винтовой нарезкой, устанавливаемая на вал насоса между рабочим колесом и концевым уплотнением.

При вращении вала насоса втулка также приходит во вращение и за счёт винтовой нарезки создает поток жидкости от камеры уплотнения в сторону рабочего колеса, то есть в сторону области всасывания насоса. Этим давление в камере уплотнения снижается.

Охлаждение уплотнения достигается циркуляцией жидкости через камеру уплотнения. Для этого область всасывания насоса и камеры уплотнения соединяются небольшим каналом, по которому жидкость из области всасывания поступает в камеру. Из камеры же жидкость импеллером вновь подаётся в область всасывания и т.д. При данном варианте разгрузки КПД насоса не снижается.

 

Содержание лабораторной работы

Цель лабораторной работы:

Изучение системы сбора и отвода утечек от насосных агрегатов.

Содержание лабораторной работы:

1. Изучение теоретических основ настоящего раздела методических указаний;

2. Определение назначения основных технологических узлов систем сбора, отвода утечек и разгрузки концевых уплотнений.

Оформление выполненной лабораторной работы

Лабораторная работа не требует по ее окончанию составления какого-либо отчета. Выполняющему работу рекомендуется делать для себя записи по следующему шаблону:

а) назначение и принцип действия сигнализатора OMUV;

б) назначение и конструкция насосов 12 НА-9×4 и т.д.

То есть необходимо кратко записать назначение, конструкции и принципы действия основных узлов рассматриваемых систем.

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6