Generator Centrifugal

  • Published on
    26-Jun-2015

  • View
    265

  • Download
    2

Embed Size (px)

Transcript

Cap. 1 INTRODUCEREPompele centrifuge fac parte din categoria generatoarelor hidraulice la care transformarea energiei mecanice n energie hidraulic se realizez pe seama centrifugrii lichidului vehiculat la trecerea prin rotor.Foracentrifugceacionezasupraparticulelor defluidvehiculat fiind dat de produsul dintre mas, ptratul vitezei unghiulare a rotorului pompei i distanadelacentrul derotaiepnlapunctul considerat, efectul de centrifugare ce constituie principiul de baz al funcionrii acestor pompe , este cu att mai mare cu ct parametrii menionai au valori mai mari.Viteza unghiular mare a rotoarelor pompelor centrifuge face posibil antrenarea direct a acestora de ctre motore electrice sau turbine cu abur, obinndu-se agregate compacte pentru valori relative mari ai parametrilor funcionali.De asemenea caracteristica funcional de a furniza un debit constant ca i posibilitatea de reglare a acestei mrimi n domenii largi au facut ca utilizarealorsseextinddelaanlaanastfel cnmomentul defa pompele centrifuge reprezint cca. 80-90% din totalul de pompe folosite n rafinrii i industria petrochimic.Subdiverseformeconstructivei mrimi, pompelecentrifugepot satisface n momentul de fa cele mai diverse condiii de lucru ntlnite n acest domeniu de activitate, necesitnd o ntreinere uor i cheltuieli de exploatare mici.Consructivpompelecentrifugesedeosebescnfunciedenaturai temperatura fluidului vehiculat prin soluiile constructive adoptate n scopul asigurrii unei sigurane crescute n exploatare, elementele componente rmnnd aceleai.1Din acest motiv n literatura tehnic de specialitate, pompele centrifuge se mpart n :- pompe centrifuge de uz general- pompe centrifuge de procesLa rndul lor cele din grupa a II-a pot fi clasificate dup mai multe criterii, cum ar fii: natura fluidului vehiculat, temperatura de lucru, numrul de trepte, construcia statorului, etc.Pompelecentrifugepot fi construitecumai muli rotori inserai n scopul mririi nlimii totale de pompare sau cu un singur rotor.21.1. Clasificarea pompelor centrifugePompele centrifuge pot fi clasificate, n afara turaiei specifice, dup urmtoarele criterii :a) dup natura fluidului pompat:- pompe centrifuge pentru lichide (ap, petrol, etc. )- Turbocompresoare pentru aer i gazeb) dup flux (direcia de intrarare n rotor ):- pompe cu simplu flux - pompe cu dublu flux cu dou sensuri de micare axial a lichidului n pompc) dup numrul de etaje (prinetaj se nelege ansamblul rotor, stator, carcas ):- pompe monoetajate cu simplu flux- pompe monoetajate cu dublu flux (de obicei cu statorul sub forma unei carcase cu spiral )- pompe multietajate ( multicelulare ) cu simplu flux.- pompe multietajate cu dublu flux, se ntlnesc mai ales la pomparea produselor petroliere cu stator prevzut cu canale de reducere a lichidului la rotorul urmtor.d) dup poziia axului :- pompe cu ax orizontal- pompecu ax vertical- pompe cu ax nclinate) dup sarcina de refulare- pompe de joas presiune H < 15m.3- pompe de medie presiune H = 15/40 m.- pompe de nalt presiune H > 40 m.1.2. Domenii i limite de folosireDatorit multiplelor avantaje ale pompelor centrifuge, acestea se folosesc n celemai diferite domenii de activitate.Datorit dezvoltrii industriei constructoare de pompe centrifuge domeniul de folosire a pompelor cu pistoane se restrnge n ultimul timp tot mai mult, acesteafolosindu-senumai pentrudebitemici i presiuni nalte, zon n care folosirea pompelor centrifuge este neeconomic. Chiar i aceast zon se ngusteaz.De asemenea pompele centrifuge constituie primarul transmisiilor hidrodinamice (TA i CHC ) folosite la majoritatea instalaiilor de foraj i intervenie.4Cap.2 GENERALITI PRIVIND PETROLUL BRUT CU VSCOZITATE MARE52.1. Proprietile petroluluiieiul reprezint un amestec de hidrocarburi gazoase, lichide i solide care conin n proporie redus compui cu oxigenul, sulful i azotul. Unele dintre aceste hidrocarburi se separ din masa lichid n timpul exploatrii, astfel nct la ieirea din zcmnt ieiul se separ n :1. gazul de sond2. apa i ieiul propriu-zis3. cear de petrol, pmnturi fine, nisip, etc.Principalele proprieti fizice de care trebuie s se in seama la transportul i depozitarea ieiului sunt : 1. greutatea specific ;2. densitatea relativ ;3. vscozitatea ;4. cldura specific ;5. temperatura de congelare ;6. temperatura de inflamabilitate ;Greutatea specific ( ) reprezint greutatea unitii de volum fluid. Ea se exprim prin raportul ntre greutatea fluidului G i volumul su V . = VG]]]

mN2Densitatea relativ a ieiului reprezint raportul ntre masa unui volum de iei i masa unui volum egal dintr-un corp de referin aflat ntr-o stare de agregare dat.Drept corp de referin se ia apa distilat n vid, fr urme de gaze, la 4C i 760 mm col Hg cnd are densitate max.6Densitatea relativ a ieiului reprezint raportul ntre masa unui volum egal dintr-un corp de referin aflat ntr-o stare de agregare dat.Densitatearelativsenoteazcusimbolul204i esteunnumr adimensional. Densitatea relativ a ieiului din ara noastr este cuprins ntre 0.790 0.960.Volumul ieiului crescnd cu temperatura la care este supus conform legii de dilatare, densitatea lui relativ va scdea cu creterea temperaturii i invers.Densitatea relativ la diferite temperaturi se poate calcula cu relaia :204=t14+ c(t1-20)t14= t14+ c(t1-t2)n care:40= ) 15 40 ( 000581 . 0 1942 . 0 +=0.9285]]]

dmdaN3Determinarea densitii relative se face conform STAS 35 80 cu :- areometru cea mai util metod- balana Mohr Westphol- picnometruVscozitateaestedefinitcafiindproprietateaunui lichiddatorit cruia iau natere n interiorul lui tensiuni tangeniale care se opun deplasrii straturilor n micarea lor unul fa de cellalt.Pentrumsurarea vscozitii se folosesc uniti absolute cnd se msoar efectul forelor interne de coeziune i uniti convenionale cnd sedetermin numaitimpuldescurgere prin orificiistandardizatealunui anumit volum de lichid la temperatur constant.Vscozitateadinamicsauabsolutexprimforanecesarpentrua deplasa dou straturi moleculare situate n interiorul lichidului avnd fiecare o suprafa de 1 cm2 i gsindu-se la o distan de 1 cm unul fa de 7cellalt, sensurilededeplasarefiindcontrare. Unitateademsureste poise-ul .n sistemul internaional vscozitatea dinamic se exprim n N.S./m2 .Vscozitatea cinematic este dat de raportul dintre vscozitatea dinamic i densitatea relativ a acestui lichid.n sistemul C.G.S. unitatea de msur a vscozitii este stokes-ul i are ca dimensiuni cm2/s .Din punct de vedere al vscozitii, calitatea ieiului i a produselor petroliere este caracterizat exclusiv prin vscozitatea cinematic.Datorit dificultilor de determinare a vscozitii cinematice, n practic se lucreaz de regul cu vscozitatea convenional. La noi n ar sefolosetemai alesvscozitateaconvenionaldeterminatcuaparatul Engler.Aceasta reprezint valoarea raportului dintre timpul de curgere msuratnsecunde a unuianumitvolum delichid ( 200cm3) printr-un orificiu calibrat i timpul de curgere n condiii identice a unui volum egal dintr-un lichid de referin.Clasificarea ieiurilor vscoase:ieiuri cu punct de congelare sczut, cu vscozitate mare ;1. ieiuri cu punct de congelare ridicat, cu vscozitate mare ;2. ieiuri semicongelate, cu vscozitate mare ;Pentru pomparea acestora se utilizeaz urmtoarele procedee: mrirea presiunii (pn la 120 atm), mrirea diametrului conductei, nclzirea ieiului, amestecarea cu caliti de iei cu puncte de congelare sczute i vscozitate mic, nclzirea conductelor saucombinaii ntre unele din metodele enumerate.Substanele asfalto-gudrunoase coninute n iei absorbindu-se pe suprafaa cristalelor mpiedic creterea acestora i condiionez varietatea structurilor diferitelor tipuri de ieiuri.8Vscozitatea efectiv a ieiurilor depinde de viteza deplasrii fluxului de iei prin conduct. Aceasta se micoreaz odat cu mrimea vitezei de pompare i crete la scderea acesteia.Prin rcirea ieiurilor parafinoase cristalele se leag ntre ele formnd o plas de parafin .Cristalele de parafin congelate sunt distribuite att de uniform nct tot ieiul se transform ntr-un corp plastic. Prin agitare sau amestecare, sau prin mpingere pe conduct gelul ieiurilor parafinoase se destinde pn la starea de soluie.Temperatura de congelare a unui iei se consider temperatura cnd acesta nu mai curge. Aceast proprietate este n direct legtur cu coninutul de parafin al ieiului respectiv.Determinarea punctului de congelare se face prin testarea ieiului la diferitetemperaturipncndacestarmnenemicat timpde1minut ntr-o epubret nclinat la 450 .Cunoaterea punctului de congelare este foarte important pentru pomparea ieiului. Procesul de pompare trebuie s se efectueze n condiii n care s nu permit formarea reelei de parafin.Temperaturasau punctulde inflamabilitate a unui produs reprezint temperatura la care o prob de fluid nclzit n condiii stabilite, d natere la o cantitate de vapori care formeaz cu aerul un amestec inflamabil.Temperaturadeinflamabilitatecaracterizeazieiul dinpunctul de vedere al pericolului de aprindere n timpul depozitrii sale.92.2. Aspecte privind pomparea petrolului vscosieiul care se obine la suprafa este un amestec de hidrocarburi iar restul rini i asfaltene, precum i alte substane ca diferii acizi i metale n proporii mai mici.nfunciedecompoziiachimic, variazi proprietileieiului : greutatea specific, vscozitatea, culoarea, precum i cantitatea produselor care se pot obine prin distilare n rafinrii.nfuncie de coninutul n parafin, ieiurile din ara noastr se clasific astfel:1. iei parafinic (clasa C ) conine 414% parafin, congeleaz la o temperatur variind ntre 0240C, depunnd parafin pe conduct i producnd dificulti n mersul normal al exploatrii.2. iei parafinos (clasa C)conine 13% parafin. Nu congeleaz la temperaturi peste 00 C i depune puin parafin .3. iei neparafinos(clasa A), conine 0.21%parafin, ieiul neparafinos congeleaz la temperaturi sub 150 Cieiurile din clasa A se mpart n urmtoarele subclase :-iei A1- octanic uleios-iei A2-octanic neuleios- iei A3-neoctanic uleios- iei A4- neoctanic neuleiosChiar dac nclzim ieiul peste aceast temperatur, vscozitatea nu mai scade. Pen