Архив метки: модернизация оборудования

Особенности нижнего привода реакторов и перемешивающих устройств на основе БПУ

Главным преимуществом перемешивающих устройств с нижним приводом является их высокий КПД и простота лопастных конструкций. В таких реакторах нет необходимости в применении длинных валов и как следствие – нет больших изгибающих нагрузок на подшипники и уплотнения.

При применении нижнего перемешивающего устройства происходит наиболее равномерное и эффективное смешивание продукта, в том числе перемешивание тяжелых фракций и взвешенных частиц.

Но есть и главный недостаток мешалок с нижним приводом – отсутствие надежной герметизации самого нижнего привода и даже двойные уплотнения в силу особенностей работы привода не спасают от разгерметизации реакторов.

Описание штатного привода, условия эксплуатации

В 2018 году в ООО НПЦ «АНОД» обратился заказчик с необходимостью доработки герметичного привода ВАГЖ 14-232К реактора РГ 2,5-64 производства «Старорусского завода химического оборудования» 1977 года изготовления, разработки «Ленниихиммаш».

Штатный электропривод мешалки: герметичный (с мокрым ротором) предназначен для перемешивания химических веществ внутри реактора при помощи трехлопастного винта. Состоит из герметичного электродвигателя, вала, винта, торцового уплотнения, радиальных и упорных подшипников скольжения.

Недостатки штатного привода (перемешивающего устройства):

  • Ненадежное торцовое уплотнение привода.
  • Попадание продукта в привод и рубашку электродвигателя.
  • Сложность ремонта и отсутствие запасных частей.
  • Низкий КПД установки.

Перемешиваемая среда в реакторе: водная суспензия тринитробензанилида под давлением 1,8 МПа и температуре 140°С.

Сложности при проектировании привода связанные с режимами работы:

  • Воздухоудаление из верхнего торцового уплотнения;
  • Пескообразная перемешиваемая среда и абразивный износ деталей БПУ, находящихся в перемешиваемой среде;
  • Периодический режим работы перемешивающего устройства по параметрам и постоянный по времени. Раз в 4 часа происходит выгрузка продукта из реактора. За это время меняются все параметры перемешиваемой среды. Температура меняется от 20 до 140 °С, происходит термошок при промывке аппарата после выгрузки продукта. Давление в аппарате меняется от 0 да 1,8 и обратно до 0 МПа. Периодическое включение и выключение привода.

Описание привода на основе БПУ

 В целях модернизации герметичных электроприводов был предложен вариант замены штатного перемешивающего устройства на перемешивающее устройство на основе БПУ (блок подшипниковый уплотнительный) с взрывозащищенным электродвигателем стандартного вертикального исполнения и независимой системой работоспособности PLAN 53B.

Блок привода

Блок привода

БПУ состоит из вала, нижнего (атмосферного) и верхнего (контурного) торцовых уплотнений, радиальных и упорных подшипников скольжения и перемешивающего винта.

Внутренние полости БПУ и системы работоспособности заполняются затворной жидкостью. Затворная жидкость – водный раствор этиленгликоля под давлением 2,2-2,5 МПа и при температуре до 70°С.

Циркуляция затворной жидкости осуществляется за счет винтовой нарезки на упорном диске БПУ.

Электродвигатель крепится к корпусу БПУ при помощи фонаря, а вращение от вала электродвигателя к валу БПУ передается посредством упругой пластинчатой муфты с двумя пакетами пластин.

Для надежной работы и предотвращения аварийных ситуаций, БПУ оснащается приборами КИПиА в следующем объеме: датчик температуры и датчик давления, прибор контроля нагрузки электродвигателя.

Система обеспечения работоспособности состоит из бачка затворной жидкости с максимальным рабочим давлением 4,2МПа, пневмогидроаккумулятора с разделительной мембраной объемом 10 л, запорной арматуры, переходников для установки КИПиА, трубопроводов и фитингов.

Охлаждение затворной жидкости осуществляется за счет подводимой воды.

Первая поставка нового привода состоялась в январе 2019г.

Эксплуатация  перемешивающего устройства на основе БПУ подтвердила его надежность, улучшение технико-экономических показателей, обоснованность выбранных конструктивных решений. На данный момент поставлено 7 шт, 2шт в изготовлении.

Даже в аварийном случае, при попадании в лопасти винта металлической детали аппарата (нештатная ситуация), привод предотвратил разгерметизацию реактора и был восстановлен путем замены подшипников и поврежденных элементов в кратчайшие сроки, при этом электродвигатель полностью сохранил работоспособность.

ВЫВОДЫ

 По результатам имеющейся информации по наработке, надежности и удобстве использования данного варианта нижнего перемешивающего привода (с исключением протяженных валов мешалок) рекомендуем при проектировании аппаратов применять данный тип привода перемешивающего устройства. Результат наработки нижнего привода с использованием БПУ показали его высокую надежность в жестких условиях эксплуатации:

  • Пескообразная перемешиваемая среда
  • Меняющиеся в короткое время параметры перемешиваемой среды при изменении температуры от 20 С до 140 С и давлении от 0 до 1,8 МПа и обратно до 0.
  • Термошок при промывке аппарата.
  • Периодическое включение и выключение приборов.

Реинжиниринг — путь к совершенству

Любое изделие машиностроения является результатом труда целой группы людей, но труд инженеров лежит в основе всего. Участие различных инженеров происходит на всех ключевых этапах жизни изделия. Именно инженеры закладывают интеллектуальную основу и первичный образ, создают конструкцию, разрабатывают документацию, принимают участие в этапах производства испытаний, участвуют в пусконаладочных и ремонтных работах. То есть изделие всегда находится в некоторой невидимой среде инжиниринга. Покопавшись, можно найти такое определение этого нового термина.

Инжиниринг — это область человеческой интеллектуальной деятельности и процесс, задачей которого является проектирование, создание, сооружение, использование, поддержка, переработка или уничтожение концепции, модели, продукта, процесса, системы или технологии для решения конкретных технических задач.

Инжиниринг определяет все технические качества и характеристики изделия. “Проектирование” является началом инжиниринга, именно на этом фундаменте строится вся дальнейшая деятельность вокруг изделия.

Существует годами сложившийся инжиниринг насосов, подшипников, торцовых уплотнений и насосных агрегатов.

Но ничто не стоит на месте, все меняется и развивается. Инжиниринг не исключение. Новые школы, новые решения и приемы готовы потеснить сложившиеся устои и предложить более совершенные схемы.

Появляется еще один термин — реинжиниринг.

Реинжиниринг — это фундаментальное переосмысление, радикальное перепроектирование изделия для достижений новых характеристик, качеств, и свойств изделия, дающих максимальный новый эффект для производственно-хозяйственной и финансово-экономической деятельности эксплуатирующего предприятия. Реинжиниринг это предложение нового инжиниринга, нацеленное на совершенствование изделия.

НПЦ «АНОД» занимается проектированием и изготовлением торцевых уплотнений, подшипников скольжения, блоков подшипниковых уплотнительных, насосных агрегатов. Технические решения, заложенные в продуктах компании, отличаются современностью, надежностью, качеством. На этих решениях возможно не только создание новых продуктов, но и пересмотр, переоценка существующих конструкций действующего оборудования. НПЦ «АНОД» имеет большой опыт реинжиниринга торцовых уплотнений и подшипников, как отечественного, так и импортного оборудования на различных промышленных предприятиях.

Особое место в деятельности компании занимает опыт по реинжинирингу насосных агрегатов с применением блоков подшипниковых уплотнительных (БПУ), объединяющим в едином корпусе два одинарных торцевых уплотнения —  контурное и атмосферное, между которыми установлены радиальные и осевой подшипники скольжения. Для охлаждения затворной жидкости используется вспомогательная система затворной жидкости — аналогичная применяемой для торцевого уплотнения. Поставляется БПУ в максимальной монтажной готовности, монтаж и крепление выполняются на существующие посадочные места. Реинжинирингу с применением БПУ могут быть подвергнуты практически любые зарубежные насосы, в том числе герметичные насосы и насосы с магнитной муфтой, поскольку от исходного насоса остаются лишь корпус, крышка насоса и рабочее колесо. При таком реинжиниринге насоса 8о % запасных частей становятся отечественного производства.

Реинжиниринг с помощью БПУ может быть удачным вариантом импортозамещения.

По варианту реинжиниринга с применением БПУ были модернизированы насосы на предприятиях Астраханский ГПЗ (насосы Worthington, Klaus Union), Сосногорский ГПЗ (насосы HMD), Нижнекамскнефтехим (насосы Worthington, HMD), Могилевхимволокно (насосы KSB), Мозырский НПЗ, (насосы KSB), Сибур (Дзержинск, завод Акрилат, насосы Teikoku), Саянскхимпласт (насосы Klaus Union, Damei King Meeh), Краснодарский НПЗ (насосы HMD, Damei King Meeh), Тольятисинтезкаучук (насос SMK) и др.

БПУ и вспомогательная система смазки и охлаждения к нему прошли полную сертификацию на соответствие TP ТС010/2011 и TP ТС012/2011.

НПЦ «АНОД» выражает заинтересованность в участии в программе импортозамещения на отечественных предприятиях и готовы предложить схемы реинжиниринга насосного оборудования для широкого сегмента промышленности.

Блок подшипниковый уплотнительный 70БПУ31

В июле 2023 года ООО НПЦ «АНОД»  поставил очередной блок подшипниковый уплотнительный 70БПУ31 00.00-08 на нефтезавод в г. Панчево, компании «NAFTNAINDUSTRIJASRBIJEJSCNoviSad», Сербия, на котором в 2014 году была произведена комплексная модернизация центробежных насосов на установке Атмосферной трубчатки с заменой основных элементов и установкой блоков подшипниковых уплотнительных типа 70БПУ31.

Блоки успешно эксплуатируются на насосах KSB и H.TYLER, хорошо себя зарекомендовали многолетней работой без замечаний и отказов оборудования.

Блок 70БПУ31

 

Палкой в колесо реинжиниринга является федеральный закон №116.

Все динамические насосы представляют собой гидравлические машины для перемещения жидкостей и сжиженных газов под напором. Насосы обладают рядом заложенных параметров, определяющих их использование. В тоже время основные параметры насосов: напор, подача, мощность, коэффициент полезного действия определяют конструктив насоса. Процесс проектирования, или по-другому инжиниринга, лежит в основе создания изделия. Инжиниринг определяет все технические качества и характеристики изделия. Существуют годами сложившиеся конструкции насосов, подшипников, торцевых уплотнений и насосных агрегатов.
В условиях всё возрастающих требований к надежности и долговечности работы насосного оборудования существует необходимость предлагать и находить новые улучшенные конструктивные решения, способствующие повышению эксплуатационных качеств используемой продукции.
Рассмотрим еще один термин — реинжиниринг — это фундаментальное переосмысление, радикальное перепроектирование изделия для достижений новых характеристик, качеств, и свойств изделия на основе существующих проверенных технических решений. Изменение конструкции при реинжиниринге изделия – объективная необходимость.
НПЦ «АНОД» занимается проектированием и изготовлением торцевых уплотнений, подшипников скольжения, блоков подшипниковых уплотнительных, насосных агрегатов. Технические решения, заложенные в продуктах компании, современны, отличаются, надежностью и качеством. На этих решениях возможно не только создание новых продуктов, но и пересмотр, переоценка существующих конструкций действующего оборудования.
Особое место в деятельности компании занимает опыт по реинжинирингу насосных агрегатов с применением блоков подшипниковых уплотнительных (БПУ). БПУ объединяет в едином корпусе торцевые уплотнения, между которыми установлены радиальные и осевые подшипники скольжения. Для охлаждения затворной жидкости используется вспомогательная система затворной жидкости – аналогичная применяемой для торцевого уплотнения.

Блок подшипниковый уплотнительный

Блок подшипниковый уплотнительный

Поставляется БПУ в максимальной монтажной готовности, монтаж и крепление выполняются на существующие посадочные места. Реинжинирингу с применением БПУ могут быть подвергнуты практически любые центробежные насосы, в том числе герметичные и насосы с магнитной муфтой, поскольку от исходного насоса остаются лишь корпус, крышка насоса и рабочее колесо.

«Палкой» в колесо реинжиниринга является федеральный закон №116, а точнее необходимость согласования изменения конструкции машин с заводом-изготовителем, прописанная в нем. Желание авторов закона похвально, но путей и методов решения этой задачи не предложено. В гарантийный период работы изделия завод-изготовитель несет ответственность за него, и менять конструкцию стороннему предприятию запрещено. Но отечественные предприятия имеют парк насосов с гарантией закончившейся 5, 10 лет назад и больше. Ответственность за изделия в этот период времени несет эксплуатирующее предприятие, это его собственность. Предприятия без согласований с заводом-изготовителем устанавливают торцевые уплотнения разных производителей, часто используют ремонтные валы из марок сталей отличных от первоначальных. В этих случаях о согласовании замены никто не вспоминает. Установка же БПУ в соответствии с приведенным выше законом требует согласования. К сожалению, существующая практика показывает, что и производители не горят желанием идти на согласование по причинам не связанным с техникой, а с опасением конкуренции и возможностью потерять свои позиции на рынке. Реальный случай, когда на вопрос о согласовании изменений конструкции производитель ответил размыто и двояко, что данное изменение возможно, но конструкцией не предусмотрено. Особо ретивые инспекторы ложатся поперек прогресса и не желают искать никаких выходов из сложившейся ситуации. На предприятиях эксплуатируются насосы, выпущенные несуществующими на сегодняшний день заводами-изготовителями, насосы уже десяток лет снятые с производства. Есть изготовители оборудования, отказывающиеся от совместной работы по причине санкций.

Объявленная сегодня очередная программа импортозамещения направлена на слепое копирование узлов машин иностранных производителей. Примеры такого импортозамещения по сути являются плагиатом, а сама деятельность получила звучный термин «бэк инжиниринг». Выставляя требования к 100% идентичности и заменяемости, такая программа не дает шанса техническим предложениям и решениям отечественной инженерной школы. Ответственность же за работу изделия и технические решения, применяемые в нём, должны взять на себя предприятия эти изделия не разрабатывавшие. Технадзор не возражает, детали могут делать любые производители. Такие же изделия как БПУ импортозамещение обходит стороной, альтернативные решения и реинжиниринг не вписываются в систему создания аналогов.

 Существующая юридическая практика все же разрешает использование БПУ в соответствии с Техническим регламентом Таможенного Союза ТР ТС 010/2011 «О безопасности машин и оборудования». Технический регламент таможенного союза имеет приоритет над федеральным законом. Статья 5 пункт 15 документа предусматривают согласование изменений конструкции с производителем, но так же рассматривается случай, когда это согласование получить проблематично. Пункт 17 говорит, что «для отремонтированных машин и (или) оборудования, не отвечающих требованиям проектной (конструкторской) документации, должны быть разработаны меры по обеспечению установленных в обосновании безопасности значений риска с учетом принятых в организации технологических процессов и системы контроля». В любом случае проводится экспертиза промышленной безопасности измененного изделия и проекта, в котором применяется это изделие. Эту экспертизу организует предприятие, эксплуатирующее изделие.

Исторически сложилось, что первые БПУ были созданы для вертикального конденсатного насоса КСВ 125/140 – это один из самых успешных проектов. Именно с данного проекта началось широкое применение БПУ в энергетике. По этому принципу были разработаны БПУ к насосам КСВ 200/130, КСВ 320/160, а затем разработаны БПУ к горизонтальным конденсатным насосам КС125/140, КС 50/55, КС 80-155. Запоминающимся проектом стал питательный насос Worthington 4НЕ2, для него сделан БПУ с выносными холодильниками, работающий на перекачиваемой среде. Работая с предприятиями химического комплекса, специалисты НПЦ «АНОД» решили проблему, связанную с работой насоса ХБ 160/210 (продукт — водный раствор аммиака до 55 %). Проблема эксплуатации универсальная: пропуск среды – штраф за нарушение экологии, набрызг на подшипник и последующий выход насоса из строя. Для решения данных проблем были разработаны и изготовлены БПУ, работающие на перекачиваемой среде. Более того, в процессе модернизации этого насоса отказались от разгрузочного барабана. Осевое усилие компенсируется запатентованным способом при помощи торцевого уплотнения. В результате увеличен КПД насоса, исключена «паразитная» внутренняя перетечка, свойственная разгрузочным барабанам и гидропятам.

Разработаны БПУ к насосам типа АХ. На предприятии ООО «Лукойл-Нижегороднефтеоргсинтез» на позиции перекачки щелочи эксплуатируются насосы Х 80-50-200-К (производитель ОАО «Эна»), с установленными БПУ. Насос Х 150-125-315-К «Свердловского насосного завода» с БПУ перекачивает химообессоленную воду на одной из ТЭЦ Казани. БПУ так же устанавливался на насосы серии ЦГ, например, существуют внедрённые проекты БПУ к насосам ЦГ 50/50 (перекачиваемый продукт — дихлорэтан), ЦГ 25-80 (перекачиваемый продукт — бензин).

Кроме того, имеется огромный опыт в создании БПУ для нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий. Одними из первых модернизации подверглись наиболее распространенные насосы НК и НКВ. В настоящее время разработаны типоразмеры блоков практически на всю линейку данных насосов с приводной мощностью от 10 до 800 кВт. На сегодняшний день пробег одного из первых насосов НКВ600/320 с блоком БПУ составляет более 52 000 часов без ремонта.

Большая группа насосов, встречающаяся на всех производствах — герметичные насосы, как классической конструкции, так и насосы с магнитной муфтой. На практике герметичные насосы зачастую применяют в условиях, где по требованиям к безопасности допускается насос с двойным торцовым уплотнением. Недостатками герметичных насосов являются: относительно низкий КПД (в сравнении с классическими центробежными насосами), повышенные требования к чистоте перекачиваемой среды. Решением этих проблем может стать реинжиниринг герметичного насоса путем установки БПУ. Такая модернизация не только приводит к повышению надежности работы оборудования, но и заметно увеличивает КПД насоса. Зафиксированным фактом является снижение электропотребления модернизированного насоса HMD с магнитной муфтой на «Сосногорском ГПЗ». Насос в номинальном режиме потреблял 120 кВт/ч, а с блоком БПУ не более 97 кВт/ч.

По варианту реинжиниринга с применением БПУ ООО НПЦ «АНОД» были модернизированы насосы Worthington, KlausUnion, HMD, KSB, Teikoku, Молдовгидромаш, DameiKingMech ,SMK и другие.

При таком реинжиниринге насоса до 80 % используемых запасных частей — отечественного производства. Реинжиниринг с помощью БПУ может быть удачным вариантом модернизации и импортозамещения. БПУ и вспомогательная система смазки и охлаждения к нему прошли полную сертификацию на соответствие ТР ТС010/2011, ТР ТС012/2011 и ТР ТС032/2011.

НПЦ «АНОД» выражает заинтересованность по участию в программе импортозамещения на отечественных предприятиях и готов предложить схемы реинжиниринга насосного оборудования для широкого сегмента промышленности.

Модернизация химических насосов с применением БПУ на примере ХБ 160-210

Модернизация химических насосов ХБ, ХБЕ, Х, АХ и других с применением БПУ (блоков подшипниковых уплотнительных). В видео рассказывается об особенностях модернизации химических насосов,  а также результаты внедрения современных технических решений с применением подшипниковых уплотнительных блоков разработки и производства ООО НПЦ «АНОД»

Отзыв Павлодарского Нефтехимического завода о работе модернизированных насосов Н-125А, Н-124

насосный агрегат, насос, центробежный насос, подшипник скольжения, блок подшипниковый уплотнительный, блок БПУ, модернизация оборудования, силовой узел, торцевое уплотнение, упорный подшипник, опорный подшипник, ремонт насосов, как улучшить насос, насос консольный, причины выхода из строя насосов, замена насоса, герметичный насос, импортозамещение

Отзыв Павлодарского НХЗ о работе модернизированных насосов Н-125А, Н-124

Настоящий отзыв подтверждает, что в октябре месяце 2014 года и феврале 2015 года, предприятием ООО «АНОД-ЦЕНТР», в ТОО «ПНХЗ» г. Павлодар, была осуществлена поставка и произведены работы по шеф-монтажу и пуско-наладке блоков подшипниковых уплотнительных 90 БПУ 33 00.00-04 на насосы технологических позиций Н-125а и Н-124 цеха №1. В настоящий момент насосы: поз. Н-125А и Н-124 эксплуатируются с блоками 90БПУ33.00.00-04 в штатном режиме, рабочие параметры в норме.
Работы были выполнены с высоким качеством, на уровне необходимых стандартов.
Указанные агрегаты были изготовлены в необходимые сроки, качество продукции не уступает качеству агрегатов основных российских производителей насосного оборудования.
Заместитель генерального директора
по производству — главный инженер О. Алсеитов

Модернизация герметичных насосов и насосов с магнитной муфтой

ГОСТ 31839-2012 обязывает применять герметичные насосы при перекачке жидкостей категории IIС во взрывоопасных и пожароопасных зонах. Зачастую на практике герметичные насосы применяются там, где допускается применение насосов с двойными торцовыми уплотнениями.

Специалисты ООО НПЦ «АНОД» разработали варианты модернизации герметичных насосных агрегатов.

герметичные насосы, насосы с магнитной муфтой ремонт насосв, модернизация насосов, импортозамещение насосов, замена насосных агрегатов, подшипник скольжения, блок подшипниковый уплотнительный, блок БПУ, модернизация оборудования, силовой узел

Модернизированный герметичный насос Klaus Union с применением БПУ

Конструктивно модернизированный насосный агрегат представляет собой гидравлическую часть центробежного насоса с пристыкованным к ней блоком подшипниковым уплотнительным, стойку с оборудованием системы вспомогательной, пластинчатую муфту и электропривод, собранные на единой раме.

БПУ представляет собой цилиндрический корпус, по концам которого установлены одинарные уплотнения, выполняющие функции контурной и атмосферной ступеней двойного уплотнения. Между уплотнениями располагаются опорные и упорные подшипники скольжения, охлаждаемые и смазываемые затворной жидкостью. Материалы подшипников скольжения и пар трения уплотнений: карбид кремния, карбид вольфрама, углеграфиты и закаленная сталь в различных комбинациях — обеспечивают надежную работу трущихся пар.

В модернизированных насосных агрегатах ведется контроль герметичности контура затворной жидкости, что позволяет предупредить и полностью исключить утечки перекачиваемой среды в атмосферу.

Характерным примером является модернизация насосного агрегата с магнитной муфтой фирмы HMD. Данный агрегат перекачивает смесь бензина с толуолом, при температурах 180°…260°С.

герметичные насосы, насосы с магнитной муфтой ремонт насосв, модернизация насосов, импортозамещение насосов, замена насосных агрегатов, подшипник скольжения, блок подшипниковый уплотнительный, блок БПУ, модернизация оборудования, силовой узел

Модернизированный насос HMD с применение блока БПУ

Оставляя проточную часть насоса с рабочим колесом неизменной, была произведена замена опорной части насоса и магнитной муфты на блок подшипниковый уплотнительный (БПУ) и пластинчатую муфту.

В результате применения БПУ с автономным контуром смазки и охлаждения кардинально изменились условия работы подшипников скольжения. Теперь подшипники работают в чистой затворной жидкости с хорошими смазывающими свойствами, а не в перекачиваемой среде, где возможны прохваты, абразивные частицы, коррозионный износ.

Исключённые потери, связанные с использованием магнитной муфты и рециркуляцией части перекачиваемой среды на смазку подшипников, позволили снизить потребляемую мощность со 120 кВт до 97 кВт, а предприятию сэкономить сотни тысяч рублей в год только на электроэнергии.

Межремонтный пробег увеличился в несколько раз, соответственно уменьшены затраты связанные с ремонтом насоса.