Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности - Блантер С.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Вообще технико-экономическая целесообразность регулирования производительности центробежных нагнетателей изменением частоты вращения вала определяется режимом газопровода, числом и мощностью нагнетателей и должна проверяться для каждого конкретного случая. В основном такое регулирование экономически оправдывается.
Необходимый диапазон регулирования частоты вращения вала приводного электродвигателя при изменении производительности центробежного нагнетателя составляет 1—0,7 номинальной частоты вращения, т. е. привод для центробежных нагнетателей должен обеспечивать ее регулирование на 30% ниже номинальной.
В процессе перекачки нефти и нефтепродуктов условия работы трубопроводов изменяются, вследствие чего меняются давления на приеме и нагнетании перекачивающих насосных станций.
Если промежуточные насосные станции имеют промежуточные емкости, то расход и давление на каждом участке трубопровода определяются только работой насосной станции, расположенной в начале участка. Если трубопровод работает в режиме «из насоса в насос», то при остановке какой-либо промежуточной насосной станции возрастает давление на всасывании и нагнетании на предыдущих станциях и снижается на последующих. Соответственно, при вводе в работу такой станции повышается давление нагнетания на этой станции и последующих и понижается давление на всасывании этой станции и всех предыдущих.
При установленном постоянном режиме работы насосных станций в ходе последовательной перекачки нефтей или нефтепродуктов, имеющих различные плотности или вязкости, ме-
415
няются расход и давление по всему трубопроводу. Изменения происходят по мере засорения трубопровода, а также при образовании в нем воздушных мешков. Например, при последовательной перекачке нефтепродуктов с сильно отличающимися плотностью и вязкостью изменения давления на границе раздела жидкостей, когда она находится в середине трубопровода, достигают 1,5 МПа, а при перекачке нефтей эти изменения доходят до 0,5—0,8 МПа.
Поэтому необходимо регулирование, обеспечивающее изменение давления на приеме и нагнетании, а также подача насосной станции в соответствии с режимом работы трубопроводов. Методы регулирования определяются в каждом конкретном случае в зависимости от назначения трубопровода и режима его работы. Иногда целесообразно вести ступенчатое регулирование изменением числа работающих насосных агрегатов. Если насосы имеют разное число рабочих колес, то регулирование системы осуществляется главным образом за счет планового изменения заданной подачи при перекачке или изменения режима в связи с аварийным отключением насосных или отдельных агрегатов.
Во многих случаях требуется плавное регулирование давления и подачи насосов. На рассматриваемых насосных с центробежными насосами это достигается дросселированием потока, а также может быть обеспечено применением регулируемого привода насосов.
Мощность, потребляемая насосом при регулировании дросселированием, больше, чем при регулировании за счет изменения частоты вращения. Однако часто время работы агрегата в режиме регулирования невелико (не превышает 10% от общего времени работы), а регулируемый электропривод требует значительного усложнения электрооборудования. По этой причине в трубопроводном транспорте СССР распространено регулирование дросселированием потока жидкости в нагнетательном трубопроводе.
При регулировании за счет изменения частоты вращения рабочих колес насосов привод должен быть рассчитан на ее снижении относительно номинальной ориентировочно на 30— 40%- Диапазон регулирования должен быть определен в зависимости от конкретных условий эксплуатации трубопровода.
Как мощности приводных двигателей, так и диапазоны плавного регулирования частоты вращения у приводов центробежных нагнетателей КС и мощных насосных агрегатов перекачивающих насосных близки друг к другу.
При применении асинхронных двигателей регулирование частоты вращения вала с мощностью двигателей несколько тысяч киловатт целесообразно осуществлять с возвратом энергии скольжения в питающую сеть либо частотными методами. В первом случае целесообразно применять каскадные схемы
416
(см. § 18), во втором — питание статора от преобразователя частоты либо питание статора от сети при частоте 50 Гц и введении в цепь ротора источника энергии переменной частоты (машина двойного литания).
Так как синхронные двигатели имеют преимущественное распространение для привода центробежных нагнетателей КС
а
/; ^ SO Гц
От латающей сети ¦( переменного топа
I Управляемый Si/пряма -тем ь Зависимый, инвертор і
I I
I I
1 I
fz^50ru,
Ii статору - синхронного двигатели
JSOa
Рис. 11.20. Тирнсторньп"; преобразователь частоты:
а — блок-схема преобразователя; б — принципиальная схема преобразователя ТПЧР-4500/6: / — шкаф выпрямителя; 2 — шкаф инвертора; 3 — шкаф управления; 4 — дроссели; 5 — устройство охлаждения вентилей
и главных насосов НПС (во вновь сооружаемых станциях применяются и будут применяться только синхронные двигатели), то наибольшее практическое значение приобретает регулирование частоты вращения таких машин.
