СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВКИ НЕФТИ Российский патент 2017 года по МПК E21B43/00 F03G3/08 

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, в частности к способам механизированной транспортировки нефти насосами по локальным и магистральным нефтепроводам.

Известны способы транспортировки нефти путем последовательного перекачивания магистральными насосами по трубам с приводом от электродвигателя (1).

Известные способы обеспечивают транспортировку нефти только от части реально существующих физических процессов.

Недостатками широко известных способов транспортировки нефти являются низкие КПД и эффективность, а также факт значительного несоответствия работы перекачивающих нефтяных магистральных насосов с приводом от электрических двигателей действительно происходящим процессам при работе самих (2)-(4) двигателей, что заложено почти два века назад из (5). Через низкие КПД и эффективность работы известных электрических двигателей вытекают и низкие показатели работающих ныне магистральных нефтяных насосов.

Из уровня техники не известны способы транспортировки нефти, способные достичь столь высоких показателей КПД и эффективности, через действия известного установленного нефтяного оборудования. Существующие способы транспортировки нефти не соответствуют закону сохранения энергии (6), основным законам механики Ньютона (8) и Международно установленным единицам измерения: физической величине работа и энергия (7), через работу известных и широко распространенных электродвигателей (2)-(5). Как известно, любые технические и технологические процессы, которые не соответствуют законам физики, являются недействительными и не могут быть промышленно применимы.

Задачей предложенного изобретения является повышение КПД и эффективности существующих способов транспортировки нефти, существенная экономия энергетических ресурсов, повышение экологической совместимости технологии, приведение в соответствие с существующими законами физики и Международно принятыми единицами измерения: физической величине работа и энергия.

Целью изобретения является создание принципиально нового ранее не известного способа транспортировки нефти с высоким КПД и эффективностью при преобразовании электрической энергии через электродинамический двигатель в электродинамическую работу нефтяного насосного оборудования. Выполнение основного закона природы, закона сохранения энергии, выполнение всех основных законов механики с соблюдением Международно установленной единицы измерения: физической величины работа, в предложенном способе. Приведение известных способов транспортировки нефти в соответствие с реально происходящими физическими процессами.

Технический и технологический результат достигается тем, что для обеспечения нового способа транспортировки нефти привод насосного оборудования выполняют и далее осуществляют новым электродинамическим двигателем с ротором массой m и моментом инерции J, вращают ротор, механически соединенный с нефтяным насосом, при этом с подачей напряжения на обмотки в период пуска аккумулируют механическую энергию, которую в свою очередь получают, когда преобразуют часть электрической энергии при разгоне ротора, при этом далее сохраняют и применяют эту накопленную механическую энергию в установившемся режиме работы двигателя в виде кинетической энергии, в результате получают сумму из двух составляющих общей механической работы или энергии: первой А_э - работы электрического тока по вращению ротора в установившемся режиме, второй А_д - работы аккумулированной механической энергии, преобразованной из электрической энергии при разгоне вращения ротора, которую применяют совместно с первой, а общую работу совершают и определяют по выражению:

где А_общ - общая работа электродвигателя с насосом по преобразованию электрической энергии в механическую энергию при транспортировке нефти.

В предлагаемом способе транспортировки нефти однозначно в энергетическом балансе насосов имеется основная составляющая |А_д|, аккумулированная в пусковой или разгонный период времени работы устройств, после подачи электрического питания на электродвигатель. Возможно выполнение и далее осуществление привода нефтяных насосов, когда вращают статор с соответствующей массой и моментом инерции при неподвижном роторе. По источнику (2)-(4) КПД и эффективность известных электродвигателей с начала 19-го века, заложенные в эпоху Наполеона (5), основаны государственные стандарты (9), которые не соответствуют существующим физическим законам в области механики. В предложенном способе транспортировки нефти обеспечивается полный баланс всех задействованных видов энергии: электрической, электродинамической и чисто динамической, а за основу изложения принята энергетическая диаграмма авторов на чертеже. Все рассуждения основаны на том, что масса и момент инерции вращаемых деталей насосов на много меньше, чем характеристики электродинамических двигателей в предлагаемом способе, а при ином варианте являются «ноу-хау».

В известных способах транспортировки нефти привод насосов осуществляется известными электродвигателями (2), (3), (4) и (5) с уравнением движения электрического двигателя по (4) на стр. 195, а также по энергетической диаграмме электродвигателя из (2), которые не отражают механические процессы, происходящие в существующих способах работы электродвигателей и далее в способах перемещения нефти. К примеру, на чертеже с энергетической диаграммой работы электродинамического двигателя авторов, если отключить от электрического питания работающий двигатель А_э=0, то его ротор продолжит вращение по инерции длительное время t_д, пока не остановится под воздействием трения и различных потерь, а также нефтяной насосной нагрузки. Это доказывает и подтверждает, что однозначно наравне с работой А_э - сил вращения ротора, вызванная взаимодействием электрического тока в обмотках с магнитным полем электродинамического двигателя одновременно постоянно присутствует и действует динамическая работа |А_д| - от кинетической энергии движения ротора с массой m и моментом инерции J, по абсолютной величине или накопленная в результате разгона ротора с нефтяной насосной нагрузкой механическая энергия, в виде кинетической энергии.

При пуске электродвигателя на чертеже в начальный t_п момент времени |А_д|=0 работа вращательного движения ротора по инерции с массой m равна нулю, но в то же время работа А_э=max сил вращения ротора, вызванная взаимодействием электрического тока в обмотках с магнитным полем электродинамического двигателя и в процессе разгона ротора, на много больше, чем при работе в установившемся режиме, в некоторых случаях при больших потерях или нагрузках превышает в два и более раз. Далее по энергетической диаграмме авторов происходит постепенный переход и преобразование превышающей части от установившейся после разгона электрической энергии в механическую или динамическую, которая сохраняется и аккумулируется в виде кинетической энергии движения ротора по инерции в промежутке времени t_п. По завершении этого времени электродвигатель работает в установившемся режиме в промежутке времени t_p. Этот факт также подтверждает, что в авторском варианте соблюдается закон сохранения энергии и происходит превращение повышенной части работы А_э - сил вращения ротора, вызванной взаимодействием электрического тока или пусковой части этой работы, в разгон ротора, чтобы в дальнейшем в установившемся режиме использовать |А_д| как работу от кинетической энергии движения ротора по инерции с массой m и с моментом инерции J.

Таким образом на чертеже по энергетической диаграмме авторов, в предлагаемом способе работы электродинамического двигателя, а через него и в способе транспортировки нефти, на протяжении времени t_p - «в режиме» установившегося режима двигателя, одновременно работают две составляющие. Это работа А_э - сил вращения ротора, вызванная протеканием электрического тока в обмотках при взаимодействии с магнитным полем электродинамического двигателя, и |А_д| - работа аккумулированной при пуске кинетической энергии вращательного движения ротора с массой m и моментом инерции J в форме динамической энергии, которые в сумме дают общую электродинамическую работу в предлагаемом способе перемещения нефти с приводом нефтяного насоса от электродинамического двигателя. В источниках информации (2)-(4) для широко известных и в существующих способах работы электродвигателей в составе известных способов перемещения нефти, |А_д| - работа вращательного движения ротора с массой m и моментом инерции J, с отдельно выделенным слагаемым в (4) на стр. 195, в уравнении движения, не предусмотрена в принципе. То есть принцип действия широко известных электродвигателей в известных способах перемещения нефти основан и описывается вышеназванным уравнением движения на стр. 195 (4) без слагаемой работы движения ротора в форме кинетической энергии по инерции, что не может быть объяснено и описано, как по энергетической диаграмме авторов, так и по известной диаграмме из (2). По источнику информации (2) на стр. 267, 271, к примеру, по энергетической диаграмме невозможно показать и объяснить, куда девается повышенная электрическая энергия во время пуска и разгона электродвигателя, где та часть энергии, в которую превратилась она в дальнейшем, ведь по закону сохранения энергии она никуда не исчезает бесследно и должна присутствовать постоянно в другой форме, как конкретно в предлагаемом способе транспортировки нефти. Не показана работа |А_д|, или для известных источников информации мощность |Р_д|=|А_д|/t электродвигателя, где t - время. Эта мощность постоянно присутствует и не исчезает бесследно, как в широко известных способах. В то же время электросчетчик мощности, потребляемой электродвигателем, а через него и нагрузки нефтяного насоса, замеряет только Р_э=А_э/t, со всеми потерями, равную по значению Р_общ=(√3)U⋅I, где U - напряжение питания, I - электрический ток в широко распространенных системах измерения. Электросчетчик не измеряет мощность |А_д| кинетической энергии движения ротора электродвигателя по инерции, несмотря на то, что эта составляющая присутствует постоянно и только благодаря работе этой составляющей обеспечивается установившийся режим работы по энергетической диаграмме авторов на предложенном чертеже. По источнику (3), стр. 213 и (9), КПД широко применяемых способов работы электродвигателей или электрических машин определяется примерно так же, как эффективность электрических трансформаторов, которые вообще не имеют вращающихся роторов. Этот факт подтверждает, что принцип работы и действия известных электродвигателей с вращающимся ротором мало чем отличается от электрических трансформаторов, у которых не существует механическая составляющая работы от кинетической энергии движения ротора и в конструкциях не предусмотрена в принципе. Это не приемлемо изначально, они являются принципиально различными устройствами. Это в очередной раз подчеркивает о существующем и недопустимом далее нарушении закона сохранения энергии и невозможно представить, как можно приводом от электрического «трансформатора» вести транспортировку нефти.

Для достоверности утверждений авторов обратимся к единице измерения: физической величине работа - с принципиальной точки зрения килограмм на метр (кг⋅м) или ньютон на метр (Н⋅м). В источнике (7) из серии «Знаете ли вы Физику?» стр. 116, 117 неотразимо приведена суть самого понятия работа, которая по определению содержит часть пути перемещения массы по инерции в форме затухающей кинетической энергии движения, в противном случае не происходит соблюдение закона сохранения энергии. Для вращательного движения в механике единица измерения работы имеет ту же размерность (кг⋅м) или (Н⋅м) как в (7) и по сущности также должна содержать часть движения по инерции в составе единой инерциальной системы, к примеру, в предлагаемом способе транспортировки нефти. В случае предлагаемого баланса авторами А_общ=А_э+А_д, [1] - работа, производимая электрическим током или развиваемая мощность двигателем, которая получается после деления обеих частей равенства [1] на время t:

где Р_общ - общая мощность электродинамического двигателя в предлагаемом способе транспортировки нефти;

Р_э - мощность электродинамического двигателя от действия электрических токов при взаимодействии с магнитными полями для вращения ротора;

|Р_д| - мощность от кинетической энергии движения ротора с массой m и моментом инерции J, по абсолютной величине или накопленная в результате разгона ротора и далее постоянно действующая кинетическая энергия (с нефтяной насосной нагрузкой), полностью соблюдается закон сохранения энергии, а также соблюдаются основные законы механики Ньютона (8). Предлагаемый способ транспортировки нефти с работой электродинамического двигателя по энергетической диаграмме авторов соответствует полной размерности выполняемой по сути работы или мощности, через деление на время, и соответствует величине Международно установленной единице измерения: физической величине работа килограмм на метр (кг⋅м), ньютон на метр (Н⋅м) или мощности килограмм на метр в секунду (кг⋅м/с) или ньютон на метр в секунду (Н⋅м/с), ватт (Вт).

Для известных и ныне существующих способов транспортировки нефти с известным электродвигателем по разъяснению (7) и по уравнению из (4), стр. 195, можно сделать однозначный вывод, что единица измерения (кг⋅м) или (Н⋅м) применима только частично. Если изложить более точно в идеальном случае на основании законов Ньютона (8) для вращающегося тела, в электродвигателях известных способов транспортировки нефти, применима только половина значения работы или мощности, поскольку движение по инерции или примерно половина движения отсутствует в принципе. Таким образом, в известных способах перемещения нефти работа электрических двигателей в них по уравнению движения из (4), стр. 195, имеется только половина работы от вращательного движения ротора, то есть без учета работы от накопленной кинетической энергии его движения по инерции, а существующие способы работы электродвигателей выполняют только часть от реально существующей работы или развиваемой мощности по преобразованию электрической энергии в механическую энергию. Замер электросчетчиком электрической энергии однозначно показывает только потребленную электрическую часть энергии или только часть работы электродвигателя вместе с нагрузкой нефтяного насоса в единицу времени, но ни в коем случае не показывает динамическую составляющую мощности, в которую перешла удвоенная пусковая часть электрической энергии электродинамического двигателя при разгоне ротора и |Р_д| далее присутствует постоянно в установившемся режиме работы электродинамического двигателя авторов в предлагаемом способе транспортировки нефти. Если электросчетчик потребленной электрической энергии не может технически показать динамическую составляющую развиваемой мощности, это не значит, что она не существует в данном физическом процессе. Более того, она всегда присутствует, влияет на КПД и эффективность предлагаемого способа транспортировки нефти через способ работы электродинамического двигателя по энергетической диаграмме авторов. При проектировании известных электродвигателей заложено, что их работа осуществляется только по уравнению (4), стр. 195, и теоретически наукой изначально установлено несоответствие с практикой и в противоречие с опытом отсутствие отдельного слагаемого динамической составляющей при работе известных электродвигателей |А_д| или |Р_д| в общем объеме выполняемой работы А_общ или мощности Р_общ.

Абсолютные величины работы и мощности вращательного движения ротора по инерции в [1], [2] взяты по причине того, что они являются отрицательными по направлению и имеют замедленную природу и убывающий характер движения по инерции под влиянием трения и нагрузки в случае предлагаемого способа перемещения нефти.

Если существует способ работы электродвигателя при транспортировке нефти, где происходит преобразование электрической энергии в механическую, то полученный механический процесс должен полностью подчиняться с возможностью математического описания существующими законами механики и законом сохранения энергии. В широко известных (1)-(5) способах транспортировки нефти, в работе электрических двигателей и в устройствах для их осуществления вторая составляющая А_д отсутствует и не фигурирует при выполнении работы [1] и развиваемой у них [2] мощности, что противоречит фундаментальному закону сохранения энергии, законам механики и не соответствует Международно установленной единице измерения - физической величине работа, и не может применяться на практике.

Осуществление изобретения

Предложенный способ транспортировки нефти производят следующим образом: привод нефтяных насосов выполняют и далее осуществляют электродинамическим двигателем с ротором массой m и моментом инерции J, вращают ротор, механически соединенный с нефтяным насосом, при этом с подачей напряжения на обмотки в период пуска аккумулируют механическую энергию, которую в свою очередь получают, когда преобразуют часть электрической энергии при разгоне ротора, при этом далее сохраняют и применяют эту накопленную механическую энергию в установившемся режиме работы двигателя в виде кинетической энергии, в результате получают сумму из двух составляющих общей механической работы или энергии: первой А_э - работы электрического тока по вращению ротора с насосом в установившемся режиме, второй А_д - работы аккумулированной механической энергии, преобразованной из электрической энергии при разгоне вращения ротора, которую применяют совместно с первой, а общую работу совершают и определяют по [1], развитие мощности по [2]. Далее с этим высоким КПД и эффективностью электродинамического двигателя через нефтяной насос осуществляют новый ранее не известный способ транспортировки нефти, где совершают в полтора и более раз большую работу, чем известные способы, а КПД насосов обеспечивают больший, чем ныне известные.

Краткое описание чертежа

На чертеже представлена энергетическая диаграмма авторов, где наглядно изложен способ работы электродинамического двигателя в предложенном способе транспортировки нефти. Диаграмма имеет три вертикальные зоны работы, сверху разделенные по видам энергии, Э - электрическая, в середине ЭМ - электромеханическая или электродинамическая, и М - чисто механическая или динамическая. Слева показаны три периода времени или режима работы электродинамического двигателя при работе нефтяного насоса: t_п - время пуска, t_p - время установившегося режима, t_д - время остановки двигателя после отключения электропитания. Каждому периоду времени, справа от диаграммы показаны интервалы значения работы, пусковому периоду соответствует разгон и вращение массы ротора до установившейся работы от энергии движения его по инерции от А_д=0 до А_д=max, от нуля до максимальной, при обеспечении суммарного баланса работы или энергии [1]. Далее в установившемся режиме t_p работа равна суммарному значению А_общ=А_э+|А_д|, и после отключения напряжения t_д работа определяется в интервале от А_д=max до А_д=0. В виде отрезков со стрелками на нижней части диаграммы наглядно показано равенство [1] как баланс энергии или сумма работ предложенного способа. По середине диаграммы сверху вниз двухсторонней стрелкой показаны потери при работе способа, а также степень нагрузки при работе способа транспортировки нефти, которые имеют влияние на каждую из составляющих А_э и |А_д|, в зависимости от периодов времени или режимов работы. В пусковой период t_п, в начале потери, чисто зависящие от работы больших электрических пусковых токов, а механическое трение равно нулю, и в конце, уже при установившемся t_p режиме потери выравниваются и равномерно ложатся на каждую электромеханическую А_э и чисто динамическую работу |А_д| от кинетической энергии движения ротора по инерции. После отключения электрического напряжения, питающего электродинамический двигатель, существуют только механические потери с нагрузкой, к примеру, транспортируемой нефти, которые убывают по мере уменьшения скорости движения ротора по инерции, показано в нижней части диаграммы, где так же соблюдается общий баланс [1]. По середине пунктирной линией сверху вниз ограничены и показаны потери, которые в отдельности и суммарно обозначены стрелками, где А_{пот.общ}=А_пот.э+А_пот.д. В чисто механической части работы на диаграмме показана математическая формула |А_д|=J⋅ω²/2 и наглядно подчеркивает, что это зона кинетической энергии движения ротора, эта работа постоянно присутствует после перехода из чисто электрической энергии из зоны в период t_п, пуска электродинамического двигателя при полном соблюдении баланса [1]. На верху энергетической диаграммы в начале пускового времени t_п, общая работа А_общ имеет чисто электрический характер и содержание, только по мере разгона ротора никуда не исчезает, уменьшается и превращается в чисто механическую работу от кинетической энергии вращательного движения ротора и нагрузки по инерции, сдвигаясь в правую механическую зону диаграммы с балансом [1]. На чертеже наглядно изображен теоретический масштаб составляющих электромеханической и механической или динамической частей работы предлагаемого способа работы электродинамического двигателя, который примерно в два раза превышает, чем в существующих способах работы по источникам (2), стр. 267, энергетической диаграммы, а также из (3), (4).

О КПД и эффективности предлагаемого способа транспортировки нефти

Коэффициент полезного действия известных способов перемещения нефти из (1)-(5) и (9) через известные электродвигатели определяется классическим методом. В предлагаемом авторами способе он определяется по математическому выражению с участием основной механической составляющей |А_д| или |Р_д| после деления обеих частей равенства [1] на время t. Если принять Р_пот - общие потери электродинамического двигателя.

Формула η - КПД авторов отличается от (1)-(5) и (9) тем, что в знаменателе дроби авторов присутствует Р_д мощность от кинетической энергии движения ротора по закону сохранения энергии из (6) и (8). Учитывая сопоставимость величин Р_э и Р_д по энергетической диаграмме авторов и по законам физики, можно в первом приближении записать:

Здесь дробь или частное от деления в формуле авторов почти в два раза меньше, отсюда следует, что КПД предложенных способов транспортировки нефти выше, чем у известных, через доказанный выше по [3] КПД электродинамических двигателей.

Эффективность предлагаемых способов транспортировки нефти выходит из общей выполняемой суммарной работы электродинамическим двигателем по [1] и развиваемой мощности [2], практически они почти в полтора-два раза больше известных через приводные двигатели. Таким образом, повышение КПД и эффективности для предложенного способа транспортировки нефти очевидно. Не вызывает сомнений и сам фактор в отношении к экологической совместимости и соответствия закону сохранения энергии, законам механики и Международно установленной единице измерения: физической величине работа и энергия.

Дополнительно по источнику (6) существует основание для обеспечения возможности осуществления предлагаемого изобретения, ставшего общедоступным до даты приоритета на стр. 67, 68 «Закон сохранения механической энергии», согласно которому основная аккумулированная в период разгона ротора составляющая работа или энергия |А_д| или мощность |Р_д| обязательна и ее применяют совместно с первой электрической составляющей как неотъемлемый признак по [1] или [2]. Из этого вытекает очевидное решение, к примеру, в известном НМ-10000-210 магистрального нефтяного насоса с электродвигателем СТД-8000, пусковая повышенная часть электрической энергии аккумулируется при разгоне массы ротора, далее сохраняется и непосредственно действует в номинальном установившемся режиме при транспортировке нефти, как основная составляющая энергия |А_д|.

Описание решений, известных до даты приоритета заявленного изобретения на конкретном примере:

1. «Насосным агрегатам нефтеперекачивающей станции», НПС «Терновка», 2.9 «Электроснабжение».

2. «Расчетные пусковые характеристики» СТД-6300 и СТД-8000 синхронных электрических двигателей для приводов магистральных насосов.

3. Масса ротора электродвигателя СТД-8000, m=4520 кг и диаметром активной части ротора 600 мм (по техпаспорту).

По пункту 1 очевидно, что для пуска в работу основного нефтеперекачивающего агрегата НМ-10000 с электрическим двигателем СТД-8000 необходимы большие пусковые токи для разгона ротора массой m=4520 кг и моментом инерции J=m⋅r²/2=4520 кг×0,3²/2=2034 кг/м². В связи с чем, вводится пусковой режим электрического питания, для этого включают два силовых трансформатора по 25 МВА в параллельном суммирующем режиме, с помощью секционных масляных выключателей СМВ-10. После завершения режима запуска основного силового агрегата СМВ-10 отключают, и магистральный насосный агрегат далее работает от одного трансформатора 25 МВА в установившемся режиме. Таким образом, в период пускового режима обеспечивается сбор, аккумулирование кинетической энергии ротора до расчетного значения А_д=(m⋅ω²)/2, при оборотах 3000 об/мин или скорости . Далее после завершения пускового режима происходит применение полученной кинетической энергии для транспортировки нефти магистральным насосом с общим энергетическим балансом, определяемым по математическим выражениям [1] и [2] в описании изобретения, по закону сохранения механической энергии из (6). Приведенные примеры режимов пуска магистрального насоса с переключением режимов и далее работы в установившемся режиме полностью совпадают с приведенным на чертеже и в описании на странице 7 и 8 материалов заявки на изобретение «Способ транспортировки нефти». Таким образом, признак изобретения «промышленная применимость» обеспечен.

В пункте 2 приведены расчетные пусковые характеристики СТД-6300 и СТД-8000 в виде отношений пусковых токов к номинальным - в числителе, и в виде отношений пускового момента к номинальному моменту на валу двигателя - в знаменателе. Максимальное значение пускового тока доходит до семикратного значения. Есть возможность определить по формуле авторов А_э=√3⋅U⋅I⋅6,93⋅t_п/2 (как площадь треугольника на чертеже, в пусковой части режима в период разгона ротора двигателя) общую пусковую часть электрической энергии, которая переходит в кинетическую энергию ротора, где собирается, аккумулируется и далее применяется в установившемся после разгона режиме. Таким образом, признак «промышленная применимость» обеспечен одновременно паспортными данными самого электродвигателя СТД-8000, но способ работы этого двигателя, с участием составляющей А_д, а через него и предлагаемый «Способ транспортировки нефти», раскрыт только в данной заявке на изобретение по чертежу.

Величину кинетической энергии ротора, применяемой в установившемся режиме работы магистрального насоса, находим по формуле , или с поправкой на вальную часть ротора А_д=89130784 Дж. Если сопоставить паспортные данные мощности СТД-8000 кВт или 8000000 Вт, с мощностью, развиваемой кинетической энергией ротора при 3000 об/мин или угловой скорости , Р_д=89130784 Вт или работы А_д=89130784 Дж (Вт⋅с). В первом приближении А_э в установившемся режиме составит не более 10% (8,236%), без учета различных потерь и нагрузки, от А_общ по выражению [1]. Согласно закону сохранения энергии, пусковая часть электрической энергии электродвигателя СТД-8000 (без учета потерь) собрана и перешла в аккумулированную энергию ротора. Далее эта аккумулированная энергия, по закону сохранения механической энергии (6), сохраняется и применяется, а также является основной частью энергетического баланса общей развиваемой мощности магистрального насоса, где выполняет преобладающую часть работы А_общ транспортировки нефти по трубопроводам. Таким образом, признак «промышленная применимость» также обеспечен через паспортные данные самого электродвигателя СТД-8000 путем простых математических расчетов при реализации закона физики в предлагаемом способе транспортировки нефти. На вышеприведенных примерах расчета показано соотношение затрат энергии на разгон ротора необходимой массы и аккумулирование энергии.

Таким образом, предлагаемый способ транспортировки нефти соответствует критериям патентоспособности изобретения «новизна», изобретательский уровень и промышленная применимость.

Источники информации

1. Л.М. Беккер, К.Ю. Штукатуров, Д.К. Элькис. Патент на изобретение №2523923. «Способ транспортировки нефти путем реверсивной перекачки». 2012 г.

2. В.С. Попов, С.А. Николаев. «Общая электротехника с основами электроники». Издание второе переработанное и дополненное. Москва, «Энергия», 1976 г., стр. 267-271.

3. А.Е. Зорохович, В.К. Калинин. «Электротехника с основами промышленной электроники». Издание второе переработанное и дополненное. Москва, «Высшая школа», 1975 г., стр. 213 и др.

4. И.П. Копылов, Б.К. Клюков, В.П. Морозкин, Б.Ф. Токарев. «Проектирование электрических машин». Учебник, 4-ое издание, переработанное и дополненное, допущено МинОбр РФ для электромеханических и электроэнергетических специальностей вузов, Москва, 2011 г.

5. Ф.А. Брокгауз, И.А. Ефрон. «Энциклопедический словарь». 1890 г., репринтно воспроизведенное издание к 100-летию выхода в свет 1-го издания 1890-1990, «Терра» - TERRA, т. 80, 1994 г., стр. 469, «Электродвигатели».

6. Б.М. Яворский, А.А. Детлаф. «Справочник по Физике», для инженеров и студентов вузов, издание четвертое, переработанное, Издательство «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, Москва, 1968 г.

7. Я.И Перельман. «Занимательная механика». Домодедово, издательство ВАП, 1994 г.

8. И. Ньютон. «Математические начала натуральной философии». Перевод с латинского с примечаниями и пояснениями А.Н. Крылова. Л.: Издательство АН СССР, 1936 г.

9. ГОСТ 25941 - 83, «Методы определения потерь и КПД электрических машин.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и, в частности, к транспортировке нефти насосами по локальным и магистральным нефтепроводам. Технический результат – повышение эффективности транспортировки за счет сокращения затрат электрической энергии. Способ предусматривает перемещение по трубопроводу или транспортировку ее магистральным насосом с приводом от электрического двигателя. Предусматривают преобразование электрической энергии в механическую путем взаимодействия проводников или обмоток под электрическим током с магнитными полями после подачи электрического напряжения с вращающимся ротором заданной массы и моментом инерции, механически соединенным с насосом. С подачей напряжения на обмотки в период пуска аккумулируют механическую энергию, которую в свою очередь получают, когда преобразуют часть электрической энергии при разгоне ротора. Сохраняют и применяют эту накопленную механическую энергию в установившемся режиме работы двигателя в виде кинетической энергии. В результате получают сумму из двух составляющих общей механической работы или энергии: первой - работы электрического тока по вращению ротора с насосом в установившемся режиме, а второй - работы, аккумулированной механической энергии, преобразованной из электрической энергии при разгоне вращения ротора, которую применяют совместно с первой. 1 ил.

Способ транспортировки нефти, включающий перемещение по трубопроводу или транспортировку ее магистральным насосом с приводом от электрического двигателя, где преобразуют электрическую энергию в механическую путем взаимодействия проводников или обмоток под электрическим током с магнитными полями после подачи электрического напряжения с вращающимся ротором заданной массы и моментом инерции, механически соединенным с насосом, отличающийся тем, что с подачей напряжения на обмотки в период пуска аккумулируют механическую энергию, которую в свою очередь получают, когда преобразуют часть электрической энергии при разгоне ротора, при этом далее сохраняют и применяют эту накопленную механическую энергию в установившемся режиме работы двигателя в виде кинетической энергии, в результате получают сумму из двух составляющих общей механической работы или энергии: первой А_э - работы электрического тока по вращению ротора с насосом в установившемся режиме, второй А_д - работы аккумулированной механической энергии, преобразованной из электрической энергии при разгоне вращения ротора, которую применяют совместно с первой, а общую работу совершают и определяют по выражению:

А_общ=А_э+|А_д|,

где А_общ - общая работа электродвигателя с насосом по преобразованию электрической энергии в механическую энергию при транспортировке нефти.