Analytical presentation of mechanical characteristics of main line pumps with frequency-regulated drives

Authors

  • V. A. Shabanov Ufa State Petroleum Technological University
  • V. M. Sapelnikov Ufa State Petroleum Technological University
  • M. I. Hakimyanov Ufa State Petroleum Technological University
  • S. F. Sharipova Ufa State Petroleum Technological University

Keywords:

frequency-regulated drive, main line pump, pipeline, rotational speed, mechanical characteristics

Abstract

In recent years frequency-regulated drives of main line pumps have been widely used on oil booster station. One of the problems faced by developers of regulated drives is absence of analytical expressions describing mechanical characteristic of pump in particular operating conditions. The paper deals with equations of mechanical characteristic workable range of booster station main line pumps when using frequency-regulated drive. To obtain this characteristic we study how mode of oil delivery through main pipelines influences the resisting moment of frequency-regulated main line pump. The paper presents expression for minimum permissible frequency of operating range of speed of main line pumps. We obtained analytical expressions for mechanical characteristic of main line pump in function of two variables: rotational speed and pipeline productivity, and in function of one variable – rotational speed

Author Biography

V. A. Shabanov, Ufa State Petroleum Technological University

канд. техн. наук, профессор; заведующий кафедрой «Электротехника и электрооборудование предприятий»

References

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.

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.

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.

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.

Применение электродвигателей в нефтяной промышленности / Л.М. Першина, С.И. Бак, Ю.С. Першин, С. П. Читипаховян. – М.: Недра, 1980.

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.

Трубопроводный транспорт нефти: учеб. для вузов: в 2 т. / С.М. Вайншток и др.; под ред. СМ. Вайнштока. – М.: ООО» Недра-Бизнесцентр», 2004.

Справочник по автоматизированному электроприводу / под ред. В.А. Елисеева и А.В. Шинянского. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 616 с.

Фираго, Б.И. Регулируемый электропривод / Б.И. Фираго, Л.Б. Павлячик. – Минск: Техноперспектива, 2007. – 585 с.

Москаленко, В.В. Электрический привод / В.В. Москаленко. – М.: Издат. центр «Академия», 2007. – 368 с.

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.

Лезнов, Б.С. Энергосбережение и регулируемый электропривод в насосных и воздуходувных установках / Б.С. Лезнов. – М.: Энергоатомиздат, 2006. – 360 с.

Онищенко, Г.Б. Электропривод турбомеханизмов. / Г.Б. Онищенко, М.Г. Юньков. – М.:

Энергия, 1972. – 240 с.

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.

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.

Нечваль, А.М. Основные задачи при проектировании и эксплуатации магистральных нефтепроводов: учеб. пособие / А.М. Нечваль. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2005. – 81 с.

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.

Вайнер, И.Г. Математическая модель насоса с регулируемым электроприводом / И.Г. Вайнер // Промышленная энергетика. – 2009. – № 5. – С. 23–28.

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.

Козлов, М. Эффективность внедрения систем с частотно-регулируемыми приводами / М. Козлов, А. Чистяков // Современные технологии автоматизации, 2001. – № 1. – С. 76.

Вязунов, Е.В. Характеристики центробежных насосов при переменной частоте вращения / Е.В. Вязунов // Транспорт и хранение нефтепродуктов. – М.: ЦНИИТЭнефтехим, 2007. – № 6.

Issue

Section

Elecromechanical systems