Главная | Обратная связь

ДОСЛІДЖЕННЯ І НАЛАДКА АВТОМАТИЗОВАНОЇ НАСОСНОЇ СТАНЦІЇ

 

Мета роботи: дослідження режимів роботи автоматизованої насосної станції

 

1 ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ.

 

Насоси отримали широке застосування як в нафтопереробній, так і нафто-видобувній промисловості (насоси для перекачування води, нафтопродуктів, для нагнітання води в пласти і ін.). Найбільше розповсюдження отримали насосні установки з відцентровими насосами.

Основними технічними даними, що характеризують роботу відцентрових насосів, є напір Н, який розвиває насос, подача Q (продуктивність), потужність на валу насосу Рн, ККД, число обертів і допустима висота всмоктування.

Щоб розрахувати потужність двигуна для приводу відцентрового насосу, необхідно знати робочу характеристику насосу, тобто залежність напору, що створює насос, від продуктивності, а також гідравлічну характеристику трубопроводу. Робота насосу визначається точкою перетину характеристик насосу і трубопроводу (рис. 12.1 і 12.2).

Якщо відомі густина рідини, що перекачується, дані трубопроводу, характеристика насосу, то можна розрахувати гідравлічну характеристику трубопроводу і знайти повний напір і продуктивність, при яких буде працювати насос, а також потужність насосу.

Потужність, яка необхідна для приводу насосу, визначається за формулою

 

Р = к , кВт (12.1)

 

де g- питома вага рідини, Н/м³, (для холодної води

g = 9810 Н/м³) ;

Q - продуктивність насосу, м³/с;

H - напір, м;

- ККД передачі;

- ККД насосу;

к- коефіцієнт запасу ( 1.1 - 1.4 ).

При виборі електродвигуна до відцентрового насосу необхідно звернути увагу на швидкість двигуна, оскільки у відцентрового насосу потужність, напір, продуктивність і швидкість обертання зв’язані наступними співвідношеннями

 

= ; = ; = ; = , (12.2)

 

де P₁ , Q₁ , H₁ , M₁ - потужність, продуктивність, напір і момент при значенні швидкості w₁;

- P₂ , Q₂ , H₂ , M₂ - потужність, продуктивність, напір, момент при значенні швидкості w₂.

Увімкнення та вимкнення насосу проводиться в залежності від рівня води в баці. В якості давачів рівня використовується електронний сигналізатор рівня ЕСР – 2.

Перехід на автоматизоване керування не лише підвищує продуктивність праці, але істотно впливає на режим роботи електродвигуна.

При автоматизованому керуванні роботою насосної станції можливе більш частіше увімкнення насосу, завдяки можливе встановлення в баку меншого об’єму.

Режим роботи електроприводу насосної установки залежить від витрати рідини. При великих витратах двигун працює в тривалому режимі.

Існує багато схем автоматизованих насосних станцій, одна з яких розглядається в роботі.

а- системи з переважаючим статичним напором ;

б -системи з переважаючим динамічним напором ;

в -характеристика насосу.

 

Рисунок 12.1 - Характеристика насосу і системи.

 

Рисунок 12.2 - Характеристики при регулюванні продуктивності зміною швидкості.

2 ПРОГРАМА РОБОТИ

 

2.1 Записати технічні дані електродвигунів, насосу, апаратури керування і вимірювальних приладів.

2.2 Зібрати електричну схему установки.

2.3 Дослідити всі режими роботи насосної станції.

2.4 Визначити потужність двигуна при зміні його швидкості обертання.

 

3 ОПИС СХЕМИ УСТАНОКИ

Досліджувана схема подана на рисунку 12.3. Пуск установки здійснюється при закритій напірній засувці. Один насос є робочим, другий - резервним, який вмикається лише при різкому збільшенні рідини, що перекачується. При піднятті води до нижнього рівня вмикається робочий насос. Якщо він не забезпечує відкачку води, то вода піднімається до верхнього рівня. Тоді повинен увімкнутись другий (резервний) насос. Одночасно подається звуковий сигнал про можливість аварії (рис. 12.4).

В схемі автоматизованої насосної станції передбачена можливість робочого насосу працювати як резервний та резервного – як робочий. Це зійснюється за допомогою перемикача SA, який має такі положення:

О - ручний режим,

-45⁰ - автоматизована робота ( перший насос робочий, другий резервний ),

+45⁰ - автоматизована робота ( другий насос робочий, перший резервний ).

Нехай ключ SA в положенні -45⁰ . При піднятті води вище нижнього рівня замикається контакт SQ1 і вмикається реле KL1. Контакт KL1 замикається і отримує живлення котушка контактора KM1 першого робочого насосу, який замикає силові контакти KM1 і вмикається електродвигун М1.

Якщо насос відкачає воду і вона знизиться до нижнього рівня, контакт SQ1 розмикається, котушка реле KL1 і котушка KM1 знеструмлюються, силові контакти KM1 розмикаються і насос зупиняється. Якщо вода буде прибувати, то після досягнення верхнього рівня замикається контакт SQ2.1. Це приведе до увімкнення котушки реле KL2і котушки контактора KM2,який силовими контактами KM2 вмикає двигун М2 резервного насосу.

Роботу насосів сигналізують лампи HL1 і HL2(рис 12.4). Одночасно з силовими контактами замикається блок-контакт КМ1.2 (або КМ2.2), отримує живлення котушка реле KL3(або KL4), яка розмикає свої контакти в колі реле часу KT1.

При увімкненні аварійного насосу контакт SQ2.2замикається і вмикається дзвінок НА. Черговий повинен натиснути кнопку знімання сигналу SBC4. При цьому отримує живлення котушка KL7. Контакт KL7.1замикається, отримує живлення котушка реле KL5, контакт KL5.1 замикається і загоряється сигнальна лампа HL3, яка вказує на причину аварійної ситуації – великий дебет води. Одночасно розмикається контакт КL5.2, дзвінок перестає дзвонити

В системі передбачено контроль пуску двигуна. Якщо магнітний пускач робочого насосу не спрацює, то отримує живлення реле часу КТ1. Якщо після певної витримки часу пуск не відбувся, то через контакт КТ1.1 отримує живлення котушка реле КLТ. Внаслідок чого замикається контакт КLТ і отримує живлення котушка реле КL2(КL1 – в положенні +45⁰ перемикача SA). Котушка контактора КМ2 отримує живлення (КМ1–при +45⁰) і вмикається електродвигун резервного насосу М2 (М1 – при +45⁰). Реле КТ1 одночасно своїм замикаючим контактом КТ1.2 вмикає коло дзвінка НА.

При зніманні сигналу черговим дзвінок вимикається, але вмикається котушка реле спрацювання робочого двигуна.КL6 і загорається лампа HL4, яка вказує на причину аварії – не

Вимкнення аварійних реле KL5і KL6 відбудеться лише після зняття аварійного режиму - розмикання контактуSQ2.2або контакту KT1.2.

Пуск двигунів в ручному режимі (положення “0” перемикача SA) здійснюється кнопками SBC1 і SBC2, а зупинка – кнопками SBT1 i SBT2.

 

 

Рисунок 12.4 – Схема сигналізації насосної станції

 

 

4 ЗАВДАННЯ ДЛЯ ВИБОРУ ПОТУЖНОСТІ ЕЛЕКТРОДВИГУНА НАСОСУ

В роботі кожен студент повинен визначити потужність двигуна на основі значень Q, Н, w_н , w_дв при зміні його швидкості обертання.