Насостардың техникалық сипаттамасы мен қызметі

Z1 коэффициентінің мәні

болады. Енді орын басу схема параметрлерінің өлшем бірлікті шамаларын алуға болады:

Қозғалтқыштың p полюстер жұптарының саны келесідей анықталады:

 (3.18)

мұндағы f = 50 Гц – кернеу жиілігі;

n = 1500 айн/мин  – қозғалтқыштың синхронды айналу жиілігі.

Онда полюстер саны келесідей болады:

Желі кернеуінің жиілігі 50 Гц, статор орамының фазалар саны 3, фазалы кернеу 220 В, қозғалтқыш коэффициенті с=1 болғанда қозғалтқыштың максимал моменті келесідей болады:

(2.16) формуласына  сәйкес екі жақтан қоректенетін  айнымалы ток машинасының механикалық сипаттамасы келесі түрде болады:

U'2* салыстырмалы кернеуіне әр түрлі мәндер беріп және δ бұрышын өзгертіп тұрып, екі жақтан қоректенетін машинаның моментінің δ бұрышынан алынған сипаттамасын алуға болады. 7-суретте U'2* = 0,025 мәні үшін график тұрғызылған:

 

Сурет 7– Қозғалтқыштың бұрыштық сипаттамасы

 

Момент М=Мном болатын бұрыштар δ1 = -75˚ және δ2 = 105˚.

Екі жақтан қоректенетін машиналарда момент үш құрастырушы бөліктен тұрады, олар: асинхронды момент Масин, синхронды момент Мсин және тежеуіш момент Мтеж. Механикалық сипаттаманы салғанда, моментті есептеу үшін келесі формулаларды қолданады:

 (3.19)

 (3.20)

 (3.21)

 (3.22)

мұндағы: ω – ротордың бұрыштық жылдамдығы, рад/сек;

            xk=x1+x2 – қозғалтқыш фаза орамының индуктивті кедергісі;

           U2 – қозғалтқышқа ротор жағынан берілетін кернеу.

Ротордың бұрыштық жылдамдығы ω=157 рад/с, δ=105˚ және роторға берілетін кернеу мәні U2 = 10, 30, 50 В болғандағы екі жақтан қоректенетін машина үшін моменттік сипаттаманың графигі келесідей болады

 

 

Сурет 8 – ЕЖҚ-машинаның механикалық сипаттамасы

 

8-суретте моменттің және бұрыштық жылдамдықтың салыстырмалы шамалары алынған; ω*=ω/ωном, М*=М/Мном. Мст – статикалық момент, ол келесі өрнекке сәйкес өзгереді деп есептейміз:

 (3.23)

 мұндағы к=0,008 – пропорционалдық коэффициент.

М(ω) графигі келесі мәліметтер бойынша салынған:

 

 

 

Кесте 3. U2=10 В үшін момент мәндері

 

Mасинх, Н∙м	Мторм, Н∙м	Мсинх, Н∙м	Момент, Н∙м	s	ω*	Момент*
0	0	0	0	0	1	0
2537,7	780,3	1473,5	3230,8	0,1	0,9	2,56
1974,1	472,2	1030	2531,9	0,2	0,8	2
1480,9	265,7	743,6	1958,8	0,3	0,7	1,55
1165,4	164,6	573,8	1574,6	0,4	0,6	1,25
955,6	110,6	464,8	1309,8	0,5	0,5	1,04
807,9	79,1	389,9	1118,7	0,6	0,4	0,89
699	59,2	335	975,2	0,7	0,3	0,77
615,6	45,9	294	863,8	0,8	0,2	0,68
549,8	36,6	261,7	774,9	0,9	0,1	0,61
496,6	29,9	235,7	702,4	1	0	0,56

 

Кесте 4.U2=30 В үшін момент мәндері

 

Mасинх, Н∙м	Мторм, Н∙м	Мсинх, Н∙м	Момент, Н∙м	s	ω*	Момент*
0	0	0	0	0	1	0
2537,7	7023,2	4420,4	-65,1	0,1	0,9	0
1974,1	4250,2	3090,1	814,1	0,2	0,8	0,64
1480,9	2391,6	2230,8	1320,1	0,3	0,7	1,05
1165,4	1481,2	1721,3	1405,5	0,4	0,6	1,11
955,6	995,9	1394,5	1354,3	0,5	0,5	1,07
807,9	711,9	1169,6	1265,6	0,6	0,4	1
699	532,9	1006,1	1172,2	0,7	0,3	0,93
615,6	413,3	882,1	1084,4	0,8	0,2	0,86
549,8	329,6	785,1	1005,2	0,9	0,1	0,79
496,6	268,9	707,2	934,8	1	0	0,74

 

Кесте 5. U2=50 В үшін момент мәндері

 

Mасинх, Н∙м	Мторм, Н∙м	Мсинх, Н∙м	Момент, Н∙м	s	ω*	Момент*
0	0	0	0	0	1	0
2537,7	19509	7367,4	-9603,9	0,1	0,9	0
1974,1	11806	5150,2	-4681,7	0,2	0,8	0
1480,9	6643,5	3718,1	-1444,5	0,3	0,7	0
1165,4	4114,6	2868,9	-80,2	0,4	0,6	0
955,6	2766,4	2324,3	513,5	0,5	0,5	0,41
807,9	1977,6	1949,3	779,7	0,6	0,4	0,62
699	1480,4	1676,8	895,4	0,7	0,3	0,71
615,6	1148,2	1470,2	937,7	0,8	0,2	0,74
549,8	915,8	1308,5	942,6	0,9	0,1	0,75

 

 

2.3 Екі насосты станцияның өнімділігін жиіліктік реттелетін асинхронды электржетегі арқылы реттеу

 

Насосты станцияның өнімділігін реттеу құбыр арқылы өтетін судың қысым  мен оған  деген сұранысты  салыстыру  арқылы  пайда  болатын сигнал  арқылы жүзеге асады. Ол үшін бір насостың өнімділігін жиілік түрлендіргіш  арқылы реттеп қажетті  насостардың санын  қосу арқылы қалыптасады.

Көпнасосты станцияның технологиялық схемасы 3.5 – суретте көрсетілген.

 

 

Сурет- 3.5- Көп насосты станцияның технологиялық схемасы

 

 

Бұл кезде  станцияның  тиімді  жұмыс жасау  режимі келесі  рет  бойынша жұргізіледі:

• бір насос  жиілік түрлендіргіш арқылы қысымды автоматты реттеу режиміне  қосылады;
•   егер  жиілік түрлендіргіштің шығысындағы жиілік  максималь мәнге  жетсе оған  қосылған  насос жиілік түрлендіргіштен ажыратылып  ток көзіне тікелей қосылып максимальді өнімділікпен жұмыс жасайды.

 Екі насосты автоматтандырылған станцияның электрлік схемасы  3.6- суретте кқрсетілген. Екі  насосты станцияның басқару  шкафына арнайы  бағдарламамен  басқарылатын АТ04 электржетегі орнатылған, сонымен қатар қуатты коммутациялық аппаратура, қорғау аппаратурасы, басқару  панельдері  орнатылған.

 

3.6-Сурет- Екі насосты автоматтандырылған станцияның электрлік схемасы

Жергілікті  басқару   режимінде насосты  агрегаттарды іске  қасу кнопкалар  арқылы жүзеге асады, ауыстырып  қосқыштың орналасу  күйіне  сәйкес  насостар жиілік  түрлендіргіштен  немесе ток  көзінен  тікелей қоректенеді. Арақашықтықтан  басқару  режимінде насосты  агрегаттар  сыртқы контроллер  арқылы қосылады. Егер ауыстырып  қосқыш  ЖИІЛІК ТҮРЛЕНДІРГІШ күйінде  орналасса, ол жиілік  түрлендіргіш арқылы  қоректенеді, бұл кезде  қысым  датчигі  көмегімен   анықталған ақпарат көмегімен ток  көзі  жиілігін  өзгерту  арқылы сумен  жабдықтау  жүйесінде қажетті қысым  қамтамасыз етіледі. Егер автоматты басқару жүйесінде апатты жағдай  орын алса, істен  шыққан  насос агрегаты  ток  көзіне тікелей  қосылады, ал жүйедегі қысымды    орнықтыру  үшін қосымша  насос жиілік  түрлендіргіш арқылы  іске  қосылып сумен  қаматамасыз ету жүйесіндегі  қысым орныққанша жұмыс  жасай бастайды. Сонымен апатты жағдайдағы элемент жүйеден шығып  қалмай сумен  жабдықтау жүйесі  сенімді  жұмыс  жасай береді.

Қорытынды

 

Бұл курстық жұмыста жаңа түрдегі насостың жалпы қызметі мен өнімділігі  қарастырылған.

Қазақстанда қазіргі уақытта әр түрлі дәрежедегі және қызметтегі мұнай құбырларының желісі жұмыс істеп, үнемі дамуда. Таяудағы уақытқа шейін мұнай ағымдарын басқару көбінесе мұнай тасымалдаушы бекеттеріндегі насостық қондырғылардың өнімділігін бекітуші арматура (тиектер) арқылы орындалды, бұл реттеу элементтерінде айтарлықтай ысыраптарға, оның нәтижесінде энергияның едәуір шығынына әкелетін. Сол себепті қазіргі кезде мұнай тасымалдаушы бекеттерінің насостарының жұмыс режимдерін оперативті, шапшаң басқару үшін реттелетін электр жетегін қолдану күннен-күнге кең таралып отыр. Айналу жиілігі бойынша реттелетін насос электр жетегін ендіру мұнай тасымалдаушы бекеттердің технологиялық параметрлеріне байланысты тұтынатын қуатты белгіленген қуаттың жартысына дейін төмендетуіне мүмкіндік береді. Насостық агрегаттың өнімділікті реттеу режимінде реттелетін электр жетегін қолдану, берілген қысым мен жіберуге сәйкес агрегаттың айналу жиілігін тиімді ұстап тұруына жағдай жасайды. Мұнай тасымалдаушы бекеттерінің өнімділігін басқару жүйесін бүкіл магистральді автоматты басқару жүйесіне қосу мүмкіндігі бар.

Насостар туралы қазіргі заман ғылымы оларды жұмыс істеу принципі бойынша үш негізгі топқа бөледі, олар: қалақты немесе күрек тәріздес (айнала ағу насостары), құйын тәрізді қозғалысты (тарту насостары) және көлемдік насостар (ығыстыру насостары).

Қалақты насостарда энергияны түрлендіру доңғалақ қалақтарын айнала ағып, олардың ағынға күшпен әсер ету процесінде іске асырылады.

Қалақты насостар центрден тепкіш (тарамдалған), диагональ және осьтік (пропеллерлі) болып бөлінеді. Центрден тепкіш насостарда жұмыстық доңғалақтағы сұйық тарамдалған бағыттар бойынша орталық бөліктен сыртқа қарай қозғалады, яғни, сұйық бөлшектері ағынында абсолюттік жылдамдықтың осьтік құраушы бөліктері болмайды. Центрден тепкіш насостардың сору қабілеті аз болады. Сондықтан оларды қосқан кезде сорып алу құбырына және жұмыстық доңғалақтың үстіне әр түрлі әдістерді қолданып сұйық құйылады. Қалақты насостар қазіргі заманға сай электр моторларымен тікелей қосқанға, бу және газ турбиналарын іштен жанатын қозғалтқыштарымен тікелей қосқанға ыңғайлы болады. Қалақты насостар шағындығымен және жеңілдігімен ерекшелінеді.

Қалақты насостардың ПӘК 0,95-0,98 мәндеріне дейін жетеді де, орташа қысымдар аймағында поршеньдік насостардың ПӘК төмен емес болып шығады. Сондықтан төмен және орташа қысымдар кезінде тек қалақты насостар ғана қолданылады. Қазіргі кезде қалақты насостарды жобалау және өндіру әдістері жетілдірілген болғандықтан қалақты насостарды жоғары қысымдар кезінде де пайдаланатын болды. Қалақты, соның ішінде, центрден тепкіш насостар құбырлармен мұнай және мұнай өнімдерін жіберу кезінде, мұнай шығару кезінде мұнай пластына су жіберу үшін, мұнай химиясында жоғары агрессивті және уытты сұйықтарды жіберу үшін кеңінен қолдану табады.