ЭНЕРГЕТИКА
Войти на сайт | Регистрация
УДК 631.31
Аналитическое представление механических характеристик магистральных насосов при частотно-регулируемом электроприводе
Шабанов Виталий Алексеевич, канд. техн. наук, профессор; заведующий кафедрой «Электротехника и электрооборудование предприятий», Уфимский государственный нефтяной технический университет, г. Уфа, shabanovva1@yandex.ru
Сапельников Валерий Михайлович, д-р техн. наук, профессор кафедры «Электротехника и электрооборудование предприятий», Уфимский государственный нефтяной технический университет, г. Уфа, sapelnikovvm@mail.ru
Хакимьянов Марат Ильгизович, канд. техн. наук; доцент кафедры «Электротехника и электрооборудование предприятий», Уфимский государственный нефтяной технический университет, г. Уфа, hakimyanovmi@gmail.com
Шарипова Светлана Филарисовна, преподаватель кафедры «Электротехника и электрооборудование предприятий», Уфимский государственный нефтяной технический университет, г. Уфа, sharipovasveta@yandex.ru
Аннотация
В последние годы все шире начинают применяться частотно-регулируемые электроприводы магистральных насосов на нефтеперекачивающих станциях. Одной из проблем, с которой сталкиваются разработчики регулируемого электропривода, является отсутствие аналитических выражений, описывающих механическую характеристику насоса в конкретных условиях эксплуатации. В статье рассматриваются уравнения рабочего участка механических характеристик магистральных насосов нефтеперекачивающих станций при использовании частотно-регулируемого электропривода. Для получения такой характеристики исследуется влияние режима перекачки нефти по магистральным нефтепроводам на момент сопротивления частотно-регулируемого магистрального насоса. Приведено выражение для минимально допустимой частоты рабочего диапазона частоты вращения магистральных насосов. Получены аналитические выражения для механической характеристики магистрального насоса в функции двух переменных: частоты вращения и производительности нефтепровода, а также в функции одной переменной – частоты вращения.
Ключевые слова
частотно-регулируемый электропривод, магистральный насос, нефтепровод, частота вращения, механическая характеристика
Литература
1. Туманский, А.П. Оптимизация режимов перекачки по магистральным трубопроводам с перекачивающими станциями, оборудованными частотно-регулируемым приводом / А.П. Туманский // Транспорт и хранение нефтепродуктов. – 2005. – № 8. – С. 11–14.
2. Сокол, Е.И. Опыт разработки и внедрения преобразователей частоты для регулируемого электропривода насосных агрегатов МН / Е.И. Сокол, А.Ю. Бару, Ш.К. Лукпанов // Электротехника. – 2004. – № 7. – С. 52–57.
3. Шабанов, В.А. Требования к частоте вращения магистральных насосов при частотно-регулируемом электроприводе / В.А. Шабанов, С.Ф. Шарипова // Электротехнические и информационные комплексы и системы. – 2013. – № 3 (10). – С. 42–46.
4. Шабанов, В.А. Алгоритм оценки эффективности частотно-регулируемого электропривода магистральных насосов эксплуатируемых нефтепроводов по критерию снижения расхода электроэнергии / В.А. Шабанов, Э.Ф. Хакимов, С.Ф. Шарипова // Электротехнические и информационные комплексы и системы. – 2013. – № 2 (9). – С. 34–42.
5. Применение электродвигателей в нефтяной промышленности / Л.М. Першина, С.И. Бак, Ю.С. Першин, С. П. Читипаховян. – М.: Недра, 1980.
6. Коршак, А.А. Трубопроводный транспорт нефти, нефтепродуктов и газа: учеб. для вузов / А.А. Коршак, А.М. Нечваль. – Уфа: ООО «Дизайн-ПолиграфСервис», 2001. – 571 с.
7. Трубопроводный транспорт нефти: учеб. для вузов: в 2 т. / С.М. Вайншток и др.; под ред. СМ. Вайнштока. – М.: ООО» Недра-Бизнесцентр», 2004.
8. Справочник по автоматизированному электроприводу / под ред. В.А. Елисеева и А.В. Шинянского. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 616 с.
9. Фираго, Б.И. Регулируемый электропривод / Б.И. Фираго, Л.Б. Павлячик. – Минск: Техноперспектива, 2007. – 585 с.
10. Москаленко, В.В. Электрический привод / В.В. Москаленко. – М.: Издат. центр «Академия», 2007. – 368 с.
11. Шабанов, В.А. Выбег магистральных насосов НПС при описании механической характеристики степенной функцией / В.А. Шабанов, О.В. Кабаргина, С.Ф. Шарипова // Электропривод, электротехнологии и электрооборудование предприятий: сб. науч. тр. III Всерос. науч.-техн. конф. (с междунар. участием). – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2011. – С. 170–177.
12. Лезнов, Б.С. Энергосбережение и регулируемый электропривод в насосных и воздуходувных установках / Б.С. Лезнов. – М.: Энергоатомиздат, 2006. – 360 с.
13. Онищенко, Г.Б. Электропривод турбомеханизмов. / Г.Б. Онищенко, М.Г. Юньков. – М.:
Энергия, 1972. – 240 с.
14. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов / П.И. Тугунов, В.Ф. Новоселов, А.А. Коршак, А.М. Шаммазов; под ред. А.А. Коршака. – Уфа: ДизайнПолиграфСервис, 2008. – 658 с.
15. Шабанов, В.А. Определение нижней границы диапазона частотного регулирования электродвигателей магистральных насосов / В.А. Шабанов, О.В. Кабаргина // Электронный научный журнал «Нефтегазовое дело», 2010. – № 2. – http://www.ogbus.ru/authors/Shabanov/Shabanov_3.pdf.
16. Нечваль, А.М. Основные задачи при проектировании и эксплуатации магистральных нефтепроводов: учеб. пособие / А.М. Нечваль. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2005. – 81 с.
17. Вязунов, Е.В. Аналитическое представление характеристик центробежных насосов при переменной частоте вращения / Е.В. Вязунов, С.Д. Путин // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2012. – № 4 (8). – С. 67–69.
18. Вайнер, И.Г. Математическая модель насоса с регулируемым электроприводом / И.Г. Вайнер // Промышленная энергетика. – 2009. – № 5. – С. 23–28.
19. Гришин, А.П. Коэффициент полезного действия частотно-регулируемого электронасоса / А.П. Гришин, В.А. Гришин // Научные труды. – М: ВИЭСХ, 2004. – Т. 89. – С. 118–127.
20. Козлов, М. Эффективность внедрения систем с частотно-регулируемыми приводами / М. Козлов, А. Чистяков // Современные технологии автоматизации, 2001. – № 1. – С. 76.
21. Вязунов, Е.В. Характеристики центробежных насосов при переменной частоте вращения / Е.В. Вязунов // Транспорт и хранение нефтепродуктов. – М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2007. – № 6.
Источник
Вестник ЮУрГУ. Серия «Энергетика». – 2014. – Т. 14, № 3. – C. 78-84.