Работа поршневого насоса

ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ И ДЕТАЛИ ПОРШНЕВОГО НАСОСА

К основным узлам поршневого насоса относятся: а) станина – выполняется литой из чугуна, либо сварная из стали, в ней размещают механическую и гидравлическую часть; б) корпус гидравлической части – также литой, может быть выполнен как одно целое с клапанной коробкой, всасывающими и нагнетательными патрубками, для высоких давлений (50,0 – 70,0 МПа) клапанные коробки выполняют кованными (в насосе 9МГр – 61, на примере которого мы рассмотрим устройство поршневых насосов, клапанные коробки выполняются стальными); в) поршни – состоят из стальных сердечников и навулканизированных на них резиновых манжет; г) сальники – представлены резиновыми самоуплотняющимися манжетами; д) воздушный нагнетательный колпак устанавливается на клапанных коробках; е) предохранительный клапан гвоздевого типа – установлен на воздушном колпаке; ж) трансмиссионный вал – вращается на роликовых подшипниках; з) клиноременный шкив – установлен на конусной части трансмиссии вала; и) редуктор – состоит из косозубой ведущей шестерни, выполненной заодно с трансмиссионным валом, ведомой шестерни, выполненной заодно с коренным валом, который вращается на конических роликоподшипниках; к) шатуны связаны с одной стороны с ведомым валом, с другой – с головками крейцкопфов; л) крейцкопфы изготавливают из стального литья и передают движение поршням через поршневые штоки; м) смазка зубчатого редуктора из картера станины.

Поршневой насос является насосом объёмного действия, и имеет жёсткую техническую характеристику. Это значит, что его подача не зависит от давления, как это имеет место в центробежных насосах (рис. 76).

В связи с этим к эксплуатации ПН предъявляются особые требования.

Пуск насоса на закрытую задвижку не допускается. Перед пуском насоса открыть всасывающую линию.

При работе кривошипа 1 (рис 77) шатун 2 двигает поршень 3, придавая ему возвратно – поступательное движение. При ходе поршня вправо в рабочей камере насоса создаётся разряжение, и жидкость под действием атмосферного давления, преодолев сопротивление пружины клапана и его собственную массу поступает в цилиндр.

При ходе влево поршень выталкивает заполнившую цилиндр жидкость через нагнетательный клапан 5, закрыв при этом клапан 4. жидкость поступает в нагнетательный трубопровод, сообщающийся с воздушным колпаком.

Н

Q

0 Q₁

Рисунок 76- Рабочая характеристика «напор – подача».

1 – кривошип; 2 – шатун; 3 – поршень; 4 – всасывающий клапан; 5 – нагнетательный клапан; 6 – воздушный колпак.

Рисунок 77 Схема поршневого насоса

Воздушный колпак предназначен для устранения вредного влияния сил инерции жидкости на работу насоса. Находящийся в колпаке воздух меняет свой объём в зависимости от количества жидкости, выбрасываемой насосом за ход поршня нивелирует подачу жидкости. Техническая характеристика насоса представлена в таблице 27.

Характерные неисправности.

а) насос не подаёт жидкость: велика высота всасывания, подсосы воздуха, засорение фильтра, неисправность клапанов;

б) удары в цилиндрах: недостаточное заполнение их жидкостью из – за неисправности клапанов или подсоса воздуха;

в) нагрев штоков: чрезмерная затяжка сальников;

г) стук в приводной части: сработка подшипников.

Таблица 27-Техническая характеристика насоса 9МГр – 61

№ п/п	Параметры	Показатели
	Ход поршня, мм
	Приводная мощность, кВт
	Диаметр трубы, мм: -всасывающий -нагнетательный
	Передаточное число на главном валу	1:5,11
	Передача	900 (В)
	Габариты, мм: -длина -ширина высота
	Масса, кг
	Параметры работы при диаметре втулок, мм и 90 двойных ходов в минуту: производительность, л/с давления, МПа	90 100 115 127   7,85 9,95 13,30 16,7 10 8 6 4,5
	То же при 55 двойных ходов в минуту: производительность, л/с давления, МПа	4,8 6,1 8,25 10,2 16 13 9,5 7,5

9.2.2 Насос БВ – 60 для заводнения пластов

В настоящее время получили широкое распространение для целей ППД центробежные насосы. Однако центробежные насосы при работе не в оптимальном режиме резко снижает КПД (до 50%).

Поэтому ведутся разработки многоплунжерных насосов для систем ППД. Одним из таких насосов является БВ – 60.

БВ – 60 – вертикальный пятиплунжерный насос с подачей 60 м³/час и давлением 12 – 15 МПа. Масса насоса 9500 кг, мощность на валу – 470 кВт. Число оборотов в минуту – 350.

Насос соединяется непосредственно с электродвигателем зубчатыми муфтами без редуктора.

Испытания насоса показали его работоспособность и при соответствующей доработке он может быть применён на практике.

Потребность в насосах подобного типа велика особенно когда требуется высокое давление и небольшая производительность.

Нефтяные месторождения с подобной характеристикой скважин имеются. Следует сказать, что в США для целей ППД широко применяются плунжерные насосы именно благодаря из большому КПД (до 85%).

9.3 РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ И УЗЛОВ ПОРШНЕВОГО

Дата добавления: 2014-01-04