Основные узлы и детали насоса

Конструкция поршневого бурового насоса

Определение мощности поршневого насоса

Мощность и КПД поршневого насоса

Для определения мощности приводного двигателя необходимо учесть КПД насоса:

Т1 = Л/_г / Л/.

КПД насоса определяется произведением значений механического и гидравлического КПД.

Гидравлический КПД определяется как:

ri = h_M/ h.,

где: /i– - манометрический напор; h индикаторный напор. Механический КПД может быть представлен в виде:

Г|-Т| -Tip -Т] -ri

4

где: т^ - КПД подшипников валов (0,98-0,99);

ri ₂ - КПД зубчатой передачи (0,98-0,99); г| ₃ - КПД кривошипно-шатунного механизма (0,95); гц - КПД поршней и сальников (0,92).

Таким образом, мощность, необходимая для приведения насоса в дей­ствие:

N = QpgH/r\ ц,

где: Q - фактическая подача насоса;

Н - полная высота подъема жидкости.

Двигатель насоса необходимо выбирать с учетом возможных перегру­зок, а также КПД передачи ri _n:

где: ф - коэффициент запаса (для больших насосов ф = 1-1,15; для малых насосов ф = 1,2-1,5);

г|_п - КПД передачи между двигателем и насосом (для клиноременной передачи он равен 0,92, для цепной - 0,98).

Поршневые насосы применяются при капитальном ремонте скважин для обеспечения циркуляции промывочной жидкости при бурении вторых стволов, разбуривании пробок и т.д. Поршневые насосы состоят из механи­ческой и гидравлической частей. Механическая часть служит для передачи механической энергии от двигателя (ДВС либо электродвигатель) к поршням, движущимся возвратно-поступательно.

Рис. 1. Поршневой насос

Гидравлическая часть служит для преобразования механической энергии поршней в гидравлическую энергию перекачиваемой жидкости и для придания жидкости необходимого направления.

Наиболее широко применяются поршневые приводные насосы с двумя цилиндрами двухстороннего действия или с тремя плунжерами одинарного действия, с кривошипно-шатунным механизмом и зубчатым редуктором.

Приводная часть насоса (рис. 1) состоит из ведущего вала (1), по­лучающего вращающий момент от двигателя, соединенного с ним клино-ременной или цепной передачей. Ведущий вал связан с коренным валом (2) зубчатым редуктором (3). Коренной вал с кривошипно-шатунным механизмом (4) преобразует вращательное движение вала в возвратно-поступательное движение ползуна. Приводная часть размещается в закрытом корпусе, предотвращающем попадание влаги и абразива в масляный картер.

Для предотвращения попадания бурового раствора в картер штоки поршней соединяют не непосредственно с крейцкопфом, а через дополни­тельный шток, соединенный со штоком цилиндра посредством специального отбойника. Он предотвращает попадание бурового раствора, выливающе­гося через уплотнение штока в приводную часть.

Гидравлическая часть насоса состоит из приемного коллектора (5),

клапанно-распределительного механизма, включающего всасывающие (6) и нагнетательные (7) клапаны, цилиндропоршневой группы (8), включающей цилиндровую втулку, поршень, его шток (9) с уплотнением, нагнетательный коллектор (10).

Рис. 2. Буровой насос У8-7М:

1 – поршень; 2 – цилиндровая втулка; 3 – крышка цилиндра; 4 – упорный стакан;

5 – нагнетательный клапан; 6 – корпус клапанной коробки; 7 – надставка штока;

8 – шток; 9 – сальниковое уплотнение штока; 10 – корпус насоса;

11 – трансмиссионный вал; 12 – коренной вал; 13 – ведомая головка шатуна;

14 – шатун; 15 – ползун; 16 – направляющие ползуна

При проводке глубоких скважин применяют насосы У8-6М, У8-7М (рис. 2). Буровые насосы У8-6М и У8-7М – горизонтальные, поршневые, двухцилиндровые, двойного действия – состоят из гидравлической и при­водной частей, смонтированных на общей раме. Гидравлическая часть насоса У8-6М состоит из следующих основных узлов: двух литых сталь­ных гидравлических коробок, соединенных между собой снизу приемной коробкой, а сверху – корпусом блока пневмокомпенсаторов. На приемной коробке установлен всасывающий воздушный колпак. Приемная коробка насоса соединяет всасываемую трубу с всасывающими клапанами. Внутри гидравлических коробок устанавливают сменные цилиндровые втулки, вну­тренний диаметр которых выбирают в зависимости от требуемого давления и подачи насоса. Наружные размеры всех втулок одинаковы.

Гидравлическая часть поршневого бурового насоса состоит из корпус­ных деталей постоянного применения, ресурс которых равен ресурсу всего насоса в целом, и сменных деталей с ресурсом около 100 ч, в зависимо­сти от условий работы. К числу быстроизнашивающихся сменных деталей поршневого насоса относятся цилиндры, поршни (плунжеры), клапаны и сальниковые уплотнения.

Дата добавления: 2015-06-04