НАСОНЫЕ АГРЕГАТЫ ДЛЯ ВЫДАЧИ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА ИЗ КРУПНОТОННАЖНЫХ ХРАНИЛИЩ
Актуальность исследования:
Цель исследования:
Задачи исследования:
Сравнительная характеристика типов насосов
Сравнительная характеристика типов насосов
Сравнительная характеристика типов насосов
Сравнительная характеристика типов насосов
Сравнительная характеристика приводов насосов
Сравнительная характеристика приводов насосов
Сравнительная характеристика приводов насосов
Спасибо за внимание!
2.42M
Category: industryindustry

Насоные агрегаты для выдачи сжиженного природного газа из крупнотоннажных хранилищ

1. НАСОНЫЕ АГРЕГАТЫ ДЛЯ ВЫДАЧИ СЖИЖЕННОГО ПРИРОДНОГО ГАЗА ИЗ КРУПНОТОННАЖНЫХ ХРАНИЛИЩ

Давыденко М.И.,
Магистр 1 курса, группа W4105
Научный руководитель: профессор Баранов А.Ю.
Санкт-Петербург 2019 г.

2. Актуальность исследования:

Использование погружного насоса в системах
бункеровки создает ряд
эксплуатационных проблем. Насос должен
создавать достаточный напор для выталкивания СПГ
из резервуара. Слой СПГ толщиной 25 м создает
гидростатическое давление более 0,1 МПа. Для
подъема с глубины 50 м, насос должен иметь напор
более 0,2 МПа.
Скорость выдачи СПГ из одного резервуара
составляет 3 тысячи м3/час.
Обеспечение скорости выдачи СПГ
производится за счет работы двух насосов с подачей
1250-2000 м3/час (0,3 - 0,55 м3/с). Высокие
требования по величине напора и расхода СПГ могут
выполнить только центробежные насосы.

3. Цель исследования:

Анализ опыта эксплуатации хранилищ показывает, что СПГ насосы
являются наиболее критичным узлом, который значительно повышает
производственные риски.
Необходимо выявить наиболее «слабые» места центробежного
насоса для СПГ и разработать всевозможные варианты повышения его
надежности.

4. Задачи исследования:

• Изучить условия работы погружных насосов в хранилищах СПГ;
• Оценить соответствие всех типов насосов эти условиям;
• Проанализировать принципы, снижающие надежность работы
насосов;
• Проанализировать энергоэффективность ПНСПГ.

5. Сравнительная характеристика типов насосов

Роторные насосы
Преимущества роторных насосов:
• высокий КПД
• отсутствие клапанов нагнетания,
всасывания;
• возможность реверса подачи жидкости;
• перекачивание жидкости любой вязкости
и температуры;
• низкий уровень шума и вибрации.
Недостатки роторных насосов:
• Особые требования к свойствам
перекачиваемой жидкости для
обеспечения герметичности
(прилегания подвижных и
неподвижных частей);
• Сложность конструкции, что снижает
надежность и повышает стоимость
• изготовления.

6. Сравнительная характеристика типов насосов

Центробежные насосы
Преимущества центробежных насосов:
• высокий КПД;
• высокая надежность при эксплуатации;
• возможность использования на глубине до
60 м;
• плавное протекание всех переходных
процессов в случае изменения режима
работы гидросистемы;
• способность перекачивать загрязненные
жидкости.
Недостатки центробежных насосов:
• плохо запускаются в отсутствии
жидкости;
• расположены к кавитационному
разрушению лопаток колеса;
• низкая эффективность при малой
подаче жидкости, большом
сопротивлении на сторонах
всасывания нагнетания.

7. Сравнительная характеристика типов насосов

Вихревые насосы
Преимущества вихревых насосов:
• большой напор на выходе;
• отсутствие клапанов;
• возможность использования на
глубине до 20 метров.
Недостатки вихревых насосов:
• низкий КПД.

8. Сравнительная характеристика типов насосов

Характеристики
Вид насоса
КПД
Требования к среде
Устройство и конструкция
Экономичность
Возможность работы при
низких температурах
Объемные:
- роторные
- поршневые
- мембранные
Высокий
Высокий
Высокий
Повышенные (для
герметичности)
Низкие
Высокие
Сложность конструкции, как
следствие, снижение
надежности
Сложность конструкции,
сложность регулирования
Простота и надежность
конструкции
Высокая стоимость
приобретения и
эксплуатации
Да
Высокая стоимость
приобретения и
эксплуатации
Нет
Низкая стоимость
приобретения и
эксплуатации
Нет
Динамические:
Высокая стоимость
- струйные
Низкий (около 30%)
Низкие
Средние (плохо работают с
- центробежные
- осевые
-вихревые
Высокий
жидкостями большой
вязкости)
Простота конструкции
Простата конструкции и
приобретения и
эксплуатации
Низкая стоимость
эксплуатации
приобретения и
эксплуатации
Низкая стоимость
приобретения и
эксплуатации
Низкий
Низкие
Простота конструкции, но
сложность регулирования
Низкий (около 45%)
Высокие (требуют
отсутствия вкраплений
твердых частиц, не
подходят для вязких
веществ)
Сложность устройства и
эксплуатации
Нет
Да
Да
Высокая стоимость
приобретения и
эксплуатации
Да

9. Сравнительная характеристика приводов насосов

Механический привод
Кинематическая схема балансирного
станка-качалки
Использование механического
привода для погружных насосов СПГ
может привести к возникновению
значительных трудности.
• Основные проблемы использования
связаны с тем, что для эксплуатации
механического привода в системе
погружных насосов необходимо
опустить шкиф привода на 50 м, что
является невозможным.

10. Сравнительная характеристика приводов насосов

Пневматический привод
Как видно из рассмотренных
достоинств и недостатков пневмопривода,
его использование в качестве привода для
погружных насосов СПГ систем отгрузки
невозможно.
Это обусловлено в первую очередь
непригодностью применения
пневмопривода в условиях низких
температурах, ввиду обмерзания. Кроме
того, сжатый газ при помещении в такую
холодную среду будет склонен к
конденсации и засорению насоса.
Именно поэтому пневмопривод
также не будет рассматриваться далее в
качестве варианта модернизации привода
для погружного насоса СПГ.
Кинематическая схема балансирного
станка-качалки

11. Сравнительная характеристика приводов насосов

Гидравлический привод
Помимо перечисленных в
таблице преимуществ, гидропривод
может позволить использование в
качестве рабочей жидкости самого
СПГ при условии установки
внутренних криогенных
комплектующих насоса.
Именно поэтому использование гидравлического привода для погружных
насосов позволит исключить высокую аварийность, необходимость использования
подшипников, а также обеспечит использование в качестве рабочей жидкости
перекачиваемый из танкера СПГ.

12.

5
Новая конструкция погружного насоса для отгрузки СПГ
из крупнотоннажных хранилищ
Погружной
центробежный
насос с
гидпроприводом

13. Спасибо за внимание!

English     Русский Rules