Обоснование энергосберегающих режимов работы нефтеперекачивающих центробежных насосов с регулируемым приводом

• Автор: Самоленков, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 25.00.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ
1.1 Определение причин изменения технологических режимных параметров магистральных нефтепроводов
1.2 Критический анализ имеющихся методов регулирования режимов работы систем магистральных нефтепроводов и проблема их выбора
1.3 Основные параметры и характеристики магистральных центробежных насосов
1.4 Современные математические модели нестационарных процессов в нефтепроводах
1.5 Анализ процессов пуска и остановки магистральных насосных агрегатов
1.6 Постановка задач исследований
ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ НЕФТЕПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ С РЕГУЛИРУЕМЫМ ПРИВОДОМ
2.1 Выявление гидромеханических факторов системы магистрального нефтепровода, определяющие мощность центробежных насосов, затраченную на перекачку нефти
2.2 Обоснование метода управления магистральным насосным агрегатом изменением частоты вращения рабочего колеса при максимизации КПД центробежного насоса
2.3 Устройства, максимизирующие КПД центробежного насоса
2.3.1 Система управления центробежным насосным агрегатом
2.3.2 Система автоматического управления центробежным насосным агрегатом

2.3.3 Система оптимального управления центробежным насосным
агрегатом
2.4 Построение математической модели режима работы нефтеперекачивающих станций в системе магистрального нефтепровода с учетом метода регулирования частотой вращения
2.5 Моделирование процесса пуска магистрального насосного агрегата на закрытую задвижку
2.6 Анализ эффективности применения методов регулирования режимов работы магистрального нефтепровода
2.7 Выводы по второй главе
ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕЖИМОВ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ МАКСИМАЛЬНЫЙ КПД
3.1 Разработка экспериментальной установки для анализа гидромеханических характеристик центробежных насосных агрегатов
3.2 Планирование проведения экспериментов
3.3 Проведение экспериментальных исследований гидромеханических параметров работы центробежного насоса
3.3.1 Снятием обработка экспериментальных данных
3.3.2 Построение напорной характеристики центробежного
насоса
3.3.3 Построение характеристики КПД центробежного агрегата
3.4 Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА ИНЖЕНЕРНОЙ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЖИМНЫХ ПАРАМЕТРОВ НЕФТЕПЕРЕКАЧИВАЮЩЕЙ СТАНЦИИ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ МАКСИМАЛЬНЫЙ КПД ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ НА СТАДИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
4.1 Определение входных данных методики
4.2 Определение характеристик нефтепровода и типов центробежных насосов
4.3 Определение режимных параметров нефтепровода с максимальным КПД центробежных насосов
4.4 Реализация разработанной методики на экспериментальном стенде
4.5 Выбор рационального режима работы нефтеперекачивающей станции магистрального нефтепровода на основе расчета удельных энергозатрат
4.6 Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А

максимальному при условии безкавитационной работы.
С энергетической точки зрения при исследовании характеристик работы магистральных центробежных насосов за критерий оценки необходимо принимать значение КПД насоса по соответствующей характеристике.
Существует ряд методик по оценке и мониторингу энергетической эффективности магистральных насосов при транспорте нефти, сравнение которых приводится в работе С.Е. Кутукова [45].
Известна разработка ИПТЭР - «Комплекс по определению КПД насосных агрегатов». Данный комплекс представляет собой алгоритм статистической обработки данных мониторинга насосного агрегата в значениях параметров давления на всасывании и нагнетании, потребляемой мощности, частоты вращения вала.
Разработана Институтом Механики РАН «Методика оценки эффективности использования электроэнергии на перекачку нефти», в которой учитываются все аргументы функции энергозатрат при трубопроводном транспорте нефти, которые можно замерить системой КРІП, впервые предложен способ совместного анализа магистральных насосных агрегатов с эксплуатационным участком нефтепровода.
Данные методики имеют широкий подход к проблеме анализа энергетических затрат, учитывая эксплуатационные параметры магистрального насоса и участка трубопровода. С их помощью можно оперативно и системно, с энергетической точки зрения, оценить текущее состояние системы магистрального нефтепровода.