Главными задачами при проектировании нового оборудования являются создание машин с оптимальными массогабаритными характеристиками и минимальной трудоемкостью изготовления при достижении максимального уровня КПД, минимального уровня шума и вибрации, высокой надежности и ремонтопригодности, большого ресурса работы с соблюдением требований экологичности. Специалисты ОАО «Группа ГМС» произвели модернизацию насосов 2НПС 65/35-500, 2НПС 120/65-750 и 2НПС 200-750 с учетом современных достижений, выше перечисленных задач и требований стандартов API 610, API 682, DIN/ANSI/ISO.

Насосы типа НПС предназначены для перекачивания нефти, нефтепродуктов и других жидкостей, сходных с указанными по физико-химическим свойствам, плотностью не более 1050 кг/м3, с температурой от минус 80° С до плюс 200° С, вязкостью не более 8,5х10-4 м2/с, с содержанием твердых взвешенных частиц в количестве не более 0,2 % и размером не более 0,2 мм. Насосы предназначены для работы на взрывоопасных производствах, на которых возможно образование взрывоопасных смесей газов, паров или пыли с воздухом, относящихся к категории IIA, IIB, IIС и группам взрывоопасности Т1, Т2, Т3, Т4 по ГОСТ 12.1.011.

Насосы предназначены для работы в зонах, сейсмическая активность которых не превышает 9 баллов по шкале Рихтера. Насосы выпускаются в климатическом исполнении У, УХЛ, Т категории размещения 2, 3 и 4 по ГОСТ 15150. Основными потребителями насосов и агрегатов являются предприятия нефтехимической промышленности и трубопроводного транспорта нефти.

По конструктивному исполнению насосы типа НПС - центробежные горизонтальные, многоступенчатые секционного типа с продольным плоским разъемом (по оси) корпуса, со встречным расположением групп рабочих колес. Входной и напорный патрубки насоса расположены горизонтально на одном уровне. Присоединение патрубков к трубопроводам фланцевое.

Ротор насоса вращается в двух подшипниковых опорах на подшипниках качения. Смазка подшипников – жидкая, картерная. Масло турбинное Тп-22С или Тп-30. Направление вращения ротора насоса – левое (против часовой стрелки, если смотреть со стороны приводного конца вала).

В местах выхода вала из корпуса насоса устанавливаются уплотнения – торцовые (одинарные или двойные) и сальниковые (с подводом или без подвода затворной жидкости).

В качестве привода насоса используются асинхронные или синхронные электродвигатели взрывозащищенного исполнения с частотой вращения 3000 об/мин при частоте тока в сети 50 Гц (уровень взрывозащиты – не ниже 2ExdIIAT3).

По требованию Заказчика агрегат оснащается системой автоматики для обеспечения контроля показателей работоспособности и режимов работы автоматического управления при пуске и остановке.

При модернизации насосов типа НПС в конструкцию были внесены следующие изменения:

- применена более совершенная геометрия проточных частей (рабочих колес, направляющих аппаратов, подводов, переводных труб), что дало возможность значительно повысить КПД насосов, снизить NPSHR, шум и вибрацию;

- применены сменные рабочие колеса и направляющие аппараты, что позволяет значительно расширить диапазон работы насосов по подачам и напорам без замены корпуса с обеспечением высоких значений КПД;

- конструкция всасывающего и нагнетательного патрубков выполнена в соответствии с DIN/ANSI/ISO;

- изменена конструкция диафрагмы с целью уменьшения массы и эффективной разгрузки ротора от осевых сил при нормальных и увеличенных зазорах в щелевых уплотнениях;

- материальное исполнение деталей проточной части выполнено в трех вариантах –углеродистая сталь (вариант С), хромистая сталь (вариант Х), хромникельтитановая сталь (вариант Н), что позволяет использовать насосы для перекачивания различных сред;

- для увеличения срока службы быстроизнашивающихся деталей насоса применены сменные уплотнительные кольца из твердосплавных материалов на вращающихся и статорных деталях;

- введена индивидуальная посадка рабочих колес с натягом на ступенчатый вал, что позволит снизить виброактивность ротора и улучшит технологию сборки и разборки ротора;

- герметизация горизонтального разъема корпуса выполнена «металл по металлу», что обеспечивает высокую надежность уплотнения;

- камера уплотнения вала выполнена согласно API610, что позволяет использовать торцовые уплотнения, соответствующие API682, различных производителей;

- изменена конструкция термобарьера, позволяющая более эффективно охлаждать концы валов перед уплотнениями и подшипниками

- в подшипниковых опорах изменены схемы установки подшипников, смазки, охлаждения, уплотнения, что увеличивает их надежность и срок службы;

- применены масленки постоянного уровня новой разработки с возможностью замены на импортные;

- заменена зубчатая муфта на упругую пластинчатую, как более надежную и долговечную;

- внедрены требования стандарта API 610, такие как - чугунные корпуса подшипниковых опор заменены на стальные, концы валов со стороны привода выполнены с конической посадкой вместо цилиндрической, штуцерные соединения заменены на фланцевые, предусмотрены площадки для замера вибрации в трех направлениях и др.;

- изменено крепление насоса к плите, что обеспечивает свободное перемещение корпуса насоса при изменении температуры без расцентровки с двигателем;

- применена более жесткая общая рама (плита), которая препятствует расцентровке валов «насос-двигатель».

Технические характеристики

Наименование показателя Исполнение ротора Значение показателя
2НПС 200-700              2НПС 120/65-750                 2НПС 65/35-500                
Подача, м3 1 200 120 65
2   65 35
Напор, м 1,2 700 750 500
Частота вращения, (об/мин) 1,2 2950
КПД насоса, не меньше, % 1 74 70 66
2 - 61 54
Допускаемый кавитационный запасNPSHR, не более, м 1 6 5 4,5
2 - 4,5 4

В результате реализации указанных мероприятий повышена экономичность насосов на 5…7%. Это позволит значительно снизить энергопотребление. Эксплуатация только одного модернизированного насоса 2НПС 200-700 позволит сэкономить в год порядка 300000 кВт*час электроэнергии. Значительная экономия при эксплуатации будет от увеличения показателей надежности, т.к. средняя наработка на отказ увеличена в 3 раза, средний ресурс до капитального ремонта – в 2,5 раза, средний полный срок службы – в 2 раза. Модернизированные насосы типа НПС успешно осваиваются в ОАО «Бобруйский машиностроительный завод», который входит в состав ОАО «Группа ГМС», г. Москва.