Регулювання режиму роботи зворотно-поступальних насосів

Подача ЗПН визначається виразом

, (3.69)

де – площа поршня (плунжера);

– довжина ходу поршня;

– частота ходів поршня;

і – кратність дії насоса;

– коефіцієнт подачі.

Із залежності (3.69) виходить, що при постійній швидкості приводного двигуна регулювати режим роботи ЗПН (змінювати його подачу) можна зміною робочого об’єму (за допомогою площі або ходу ).

Зміна діаметра практикується в поршневих і плунжерних насосах, які комплектуються змінними циліндровими втулками і поршнями (плунжерами і їх ущільненнями). При будь-якому ступеневому регулюванні подачі об’ємного насоса залежність (рис.3.15) виражається сімейством ліній, приблизно паралельних осі тисків. Ці лінії обмежені зверху точками , розміщеними на гіперболі з рівною корисною потужністю згідно рівняння

, (3.70)

де – номінальна корисна потужність насоса.

Граничні точки , для кожної із подач , підраховуються за (3.70) і приводяться в технічній характеристиці насоса.

Змінювати довжину ходу поршня (плунжера) насоса можна за допомогою зміни величини радіуса кривошипа (ексцентрика). В стаціонарних об’ємних насосах (із-за складності) цей метод майже не застосовується. Тільки при видобутку нафти штанговими свердловинними насосними установками (ШСНУ) регулювання режиму роботи свердловини можна досягати зміною величини радіуса кривошипа верстата-качалки (рис.3.16), переставляючи пальці, якими з’єднуються шатуни з кривошипами).
Регулювати подачу поршневого (плунжерного) насоса можна зміною швидкості приводного двигуна (теплового, електродвигуна постійного стуму). Якщо ЗПН приводить в рух електродвигун змінного струму (з постійною частотою обертання), то регулювати частоту ходів поршня (плунжера) можна зміною передавального відношення передачі (пасової, ланцюгової, зубчастої) або за допомогою коробки змінних передач (розміщеної між електродвигуном і насосом).

Рисунок 3.15 – Ступеневе регулювання об’ємного насоса

Рисунок 3.16 – Кривошип верстата-качалки

В насосах багатократної дії зменшення подачі інколи можна досягти зниженням кратності дії (виключенням з роботи окремих камер шляхом виймання тарілок вхідних клапанів). Проте, заводи-вироб-ники забороняють регулювання подачі зменшенням кратності дії насоса, оскільки при цьому збільшуються пульсації подачі і тиску, вібрація насоса і динамічні навантаження, а значить – різко знижується ресурс насоса.

Теоретично регулювати режим роботи ЗПН можна зміною величини коефіцієнта подачі (використовуючи пневморегулятори подачі). Промислові дослідження пневморегуляторів подачі показали, що вони ускладнюють конструкцію і знижують надійність гідравлічної частини ЗПН, а тому практично використовуються дуже рідко.

Регулювати роботу об’ємних насосів можна перепуском рідини по байпасу із вихідної лінії на вхідну (метод не економічний), або періодичним їх включенням.

Дата добавления: 2014-01-07