Все разделы / Нефтяная промышленность /


Страницу Назад
Поискать другие аналоги этой работы

За деньгиЗа деньги (2999 руб.)

Насос буровой двух поршневой НБ-32 агрегата УРБ-2-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

Дата закачки: 28 Февраля 2016
Продавец: Алексей
    Посмотреть другие работы этого продавца

Тип работы: Диплом и связанное с ним
Форматы файлов: AutoCAD (DWG/DXF), КОМПАС, Microsoft Word
Сдано в учебном заведении: ИНиГ

Описание:
дипломный проект на тему «Насос буровой НБ - 32 с усовершенствованным клапанным узлом».
В настоящее время широко распространено применение буровых поршневых насосов серии НБ при геологоразведочном бурении. Их надежность зависит от долговечности быстроизнашеваемых элементов. Наиболее часто неисправности и поломки возникают в клапанном узле насоса.
Разработанное в данном дипломном проекте усовершенствование клапанного узла направленно на повышение долговечности работы клапана.
Пояснительная записка включает в себя 3 раздела: техническую часть, экономическую часть и раздел безопасности и экологичности проекта. В техническую часть входят: описание области применения, назначения и устройства бурового насоса, обзор технической и патентной литературы, а также расчеты элементов усовершенствованного клапанного узла. Экономическая часть рассматривает вопросы обеспечения экономической эффективности при применении нового клапанного узла. Раздел безопасности и экологичности проекта рассматривает вопросы охраны труда и окружающей среды при проведении буровых работ.
Дипломный проект состоит из: графического материала общим объемом в количестве 10 листов формата А1, и пояснительной записки объемом 83 машинописных листов, включающие 22 рисунков, 9 таблиц и 20 формулу, а также список литературы, включающий 34 пункта.


Коментарии: 3 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР И ПАТЕНТНАЯ ПРОРАБОТКА УЗЛА

3.1 Новые разработки потребителей

Одним из основных требований, предъявляемых к современному геологоразведочному оборудованию, является его надежность. Ана¬лиз работы буровых насосов в производственных условиях пока¬зывает, что основной причиной их отказов является низкая долго¬вечность поршней, клапанов, а также уплотнений. Это объяс¬няется тем, что детали гидравлической части насосов подвергаются сразу нескольким видам изнашивания. Основными являются: аб¬разивное, гидроабразивно-эрозионное, ударно-гидроабразивное, коррозионно-механическое, окислительное, усталостное и др.
Такое разнообразие видов изнашивания связано со специфи¬кой работы насосов в условиях бурения геологоразведочных сква¬жин. Большое количество абразивного материала, которое несут перекачиваемые промывочные жидкости, их обработка различ¬ными реагентами, резкие изменения температурного режима, мно¬гообразие условий эксплуатации насосов и различный уровень их обслуживания и ремонта, значительно сокращает сроки службы деталей и узлов буровых насосов.
Повышение надежности и увеличение долговечности деталей гидравлической части насоса позволяет сократить непроизводи¬тельное время простоев бурового оборудования, снизить затраты на ремонтное обслуживание и уменьшить расход запасных частей.
В различных отраслях народного хозяйства этой проблеме уде¬ляется большое внимание. В СКБ НПО «Геотехника» работы по совершенствованию конструкции узлов и деталей гидравлической части насосов, выбору износостойких недефецитных материалов успешно проводятся в последние годы.




Характерным отказом в работе клапанного узла в существую¬щих конструкциях является износ уплотнительного элемента кла¬пана и как следствие — местные размывы посадочных поверхно¬стей седла и тарелки клапана.
«ВНИИНефтемаш» разрабо¬тал клапан с каплевидной ман¬жетой и плоскоконической опор¬ной поверхностью тарелки и седла. Средняя наработка дета¬лей опытно-промышленной пар¬тии клапанов новой конструкции, испытанных на насосах У8-4, со¬ставила 500—600 ч против 50— 155 ч.
Один из вариантов нового кап¬левидного уплотнения (рисунок 3.1), разработанный совместно ВНИИ¬Нефтемаш с СКВ НПО «Геотех¬ника», для серийного насоса НБЗ-120/40 был изготовлен и испытан в лаборатории СКВ.
Испытания проходили на гли¬нистом растворе вязкостью 60— 100 с по СПВ-5, плотностью 1,1— 1,2 кг/см3, содержанием песка 5— 6%, температурой не более 30°С.

Рисунок 3.1 - Клапан с каплеобразным уплотнением:
   а – каплеобразное уплотнение;
б – клапан в сборе

Таблица 3.2 – Механические свойства уплотнительных элементов

 Марка, тип
Физико-механические показатели ИРП1293  Резина для ман-жет группа 5 по ГОСТ 14896 - 74  Резино-волокни-стая смесь РВ-40
Предел прочности при разры¬ве, кгс/см2  160  90-100  270

Относительное удлинение при разрыве не менее, %  300 150  36
Относительное остаточное    
удлинение после разрыва не менее, %  20 4  20
Сопротивление раздиру не менее, кгс/см2 65 25 
Твердость по прибору ТИР в пределах
 
65-70
 70-85 76—78
Истирание не более, см2/кВт-ч 250 460 30
Изменение массы при испытании на набухание 24 ч в объемной смеси 95% бензина и 5% бензола при t=20±5°С не более, % 2,5 20 5

Таблица 3.2 – Средний ресурс уплотнительных элементов   

Материал и конструкция уплотнения клапана  Число, шт.  Средний ресурс, ч  Примечание
Резина ИРП1293, каплевидное исполнение 8 895 В том числе: 682 ч на одной стороне +213 ч после перестановки на 180°
Резина РВ-40, каплевидное исполнение  6 161 Из-за потери формы работают только с одной стороны
Резина ГР5 для манжет по ГОСТ 14896—74, клапан с конусным уплотнением 6 890 Клапан насоса НБЗ- 120/40
Каплевидные уплотнения были изготовлены из двух марок ре¬зин ИРП1293 и РВ-40, физико-механические свойства которых приведены в табл. 19 и испытывались в сравнении с серийными конусными уплотнениями из резины по ГОСТ 14896—74.
Результаты испытаний клапанов различных конструкций при¬ведены в табл. 20.
Сравнительные испытания нового каплевидного уплотнения при работе на давлении 20 кгс/см2 показали:
недостаточно надежную герметизирующую способность всасы-вающего клапана;
средний ресурс не превышал ресурс работы клапана с конус¬ным уплотнением;
резина марки РВ-40 имеет низкую износостойкость.


3.2 Патентная проработка клапанных узлов

Клапаны насосов предназначены для пе¬риодического открытия и закрытия всасывающих и нагнетательных отвер¬стий цилиндров. В буро¬вых поршневых насосах применяют самоподъем¬ные клапаны тарельча¬того типа, т. е. с одной выходной щелью. Коль¬цевые клапаны (с не¬сколькими концентриче¬скими щелями) не приме¬няют, так как при упру¬гом уплотнении клапана это приводит к значи¬тельному увеличению разницы между давле-нием в цилиндре и над клапаном в момент его открытия.
Клапан (рисунок 3.2) состоит из седла, тарели с направляющим што¬ком, уплотнения, элемен¬тов крепления и пружины. Уплотняющая поверхность кониче¬ская с углом наклона 30—60°.


Рисунок 3.2 - Детали клапана бурового насоса:
1 – седло; 2 – тарель со штоком; 3 – уплотнение; 4 – гайка; 5 – пружина.

При прокачке буровых растворов, содержащих абразивные частицы, особенно при прокачке утяжеленных растворов, срок службы клапанов сильно сокращается, в ряде случаев вместо 300—500 ч составляет всего 20—30. Поэтому конструкция кла¬панов, клапанных коробок и их крышек должна допускать быст¬рую их смену, ремонт и осмотр. Для удобства эксплуатации и изготовления всасывающие и нагнетательные клапаны выпол¬няют взаимозаменяемыми.
Клапаны должны обеспечивать безударную посадку на седло при переменных режимах работы и иметь минимальные гидрав¬лические потери. Он должен иметь надежное направление, обес¬печивающее точную посадку на седло одновременно по всей по¬верхности посадочного пояска. Тарель должна быть возможно легкой, а посадочный конический поясок узким. В насосах, работающих при давлениях более 20 МПа, на тарель клапана дей-ствуют большие силы (300—400 кН), в результате чего на по¬садочном пояске возникают высокие удельные нагрузки, приво¬дящие к его быстрому износу. В этих случаях лучше применять клапан, в котором предусмотрена его посадка одновременно как на уплотняющий поясок, так и на нижнюю плоскость поверхно¬сти тарели и на ребра седла.
В насосах с небольшими нагрузками на клапан одновремен¬ную посадку клапана на седло и ребра не осуществляют, чтобы упростить изготовление.
Наиболее ответственным элементом, определяющим долго¬вечность клапана, является конструкция уплотняющего кольца и посадочных поверхностей седла и тарели. Формы узла сопря¬жения этих трех элементов должны так сочетаться с твер¬достью уплотняющего кольца и давлением, чтобы не вызывать чрезмерных деформаций и износа какого-либо из его элементов под действием переменных циклических нагрузок.

Рисунок 3.3 - Схема действия различных уплотнений клапанов:
1 — седло; 2 — тарель; 3 — кольцо уплотняющее; 4 — диск зажимной
Надо учитывать, что пластические материалы и резины при всестороннем сжатии жидкостью почти не меняют своего объ¬ема, но легко меняют форму и заполняют свободное простран¬ство под действием сил, создаваемых разностью давлений.
Если тарель клапана садится на седло раньше, чем уплот¬няющее кольцо, то раствор, прорываясь в щель клапана, быстро размывает металлические посадочные поверхности. Если же уп¬лотняющее кольцо садится на седло ранее тарели, то под дей¬ствием давления пластичный материал будет вдавлен в щель и его уплотняющая кромка быстро разрушится. Величина щели между тарелью и седлом зависит от размеров зерен твердых ча¬стиц прокачиваемого раствора. Поэтому в настоящее время уп¬лотняющие кольца для высоких давлений делают большого се¬чения со скругленными краями из жестких пластмасс типа по¬лиуретана или синтетических резин, иногда армированных тканью.
На рисунке 3.3 приведены различные уплотняющие элементы клапанов, где Л—деформируемая часть уплотнительного кольца под действием давления.
При давлениях 10—15 МПа уплотнения с плоским кольцом постоянной толщины (рисунок 3.3, а) работают удовлетворительно при давлениях более 15 МПа срок их службы сокраща¬ется. Уплотнения с утолщенным ободом кольца (рисунок 3.3, б) при давлениях 15-20 МПа обладают удовлетворительной работоспособностью, однако при давлениях более 20 МПа она сильно снижается. Уплотняющие кольца с круглым (рисунок 3.3, в) и ромбовидным (рисунок 3.3, г) сечением, изготовленные из полиуретана (твердость по прибору ТИР 86—96) или жестких резин, при давлениях более 20 МПа долговечнее, чем другие конструкции.
Конструкции клапанов весьма разнообразны.
На рисунке 3.4, а показан клапан с уплотняющим кольцом на седле, что уменьшает массу и улучшает динамические качества клапана. Однако практика эксплуатации показала, что клапан с уплотнением на седле менее долговечен, чем клапан с уплот¬нением на тарели.

Рисунок 3.4 – Конструкции клапанов:
1 – седло; 2- тарель со штоком; 3 - уплотнение тарели; 4 – пружина;
5, 8 – втулки направляющие верхняя и нижняя; 6 – фиксатор;
7 – крестовина направляющая; 9 – уплотнение седла.
На рисунке 3.4, б изображен клапан с уплотняющим кольцом постоянной толщины и острой уплотняющей кромкой; этот кла¬пан обладает небольшим ресурсом долговечности при высоких давлениях. Нижняя направляющая крестовина укреплена на клапане, что увеличивает его массу и отрицательно сказывается па работе. Тарель можно посадить только на конический ее поя¬сок, в результате чего возникают большие контактные напря¬жения.
Некоторые конструкции клапанов для работы при высоких давлениях показаны на рисунке 3.4, в и г: на рисунке 3.4, в — кла¬пан с уплотняющим кольцом круглого сечения с двумя опор¬ными поверхностями — на коническом пояске тарели и торцо¬вой части нижней направляющей, а на рисунке 3.4, г — клапан с уплотняющим кольцом большой толщины; ромбовидная форма обеспечивает высокую долговечность. Конструкция клапана об¬легчена, тарель снабжена стержнем, движущимся в направляю¬щих втулках седла и верхней крышки. Посадка тарели осущест¬вляется одновременно на конический поясок и крестовину седла.
На рисунке 3.5 показан внешний вид клапанов различных кон-струкций.

Рисунок 3.5 -Клапаны с различными уплотнениями:
а — с плоским диском, прижатым гайкой; б — свободно закрепленное уплотняющее кольцо с буртом; a — с кольцом круглого сечения;
1 — седло; 2 — тарель; 3 — уплот¬нение
Окончательный выбор того или иного конструктивного реше¬ния может быть сделан только после экспериментальной про¬верки эффекта сочетания всех заложенных в конструкцию фак¬торов, форм деталей, геометрических размеров и свойств мате¬риалов.
Тарель клапана рекомендуется изготовлять утопающей на 1—1 ,5 мм в эластичном уплотнении или с углом наклона обра¬зующей конической поверхности уплотнения, несколько не со¬впадающим с углом наклона посадочной поверхности, чтобы клапан сначала садился на уплотнение. На конструкцию уплот¬нения необходимо обратить особое внимание, так как клапан выходит из строя в основном не в результате нормального из¬носа, а вследствие промывов, образующихся после того, как из-за усталостного износа неправильно сконструированной формы сечения разрушается уплотнение.
Для уменьшения износа уплотняющих поверхностей клапа¬нов тарели и седла их термически обрабатывают либо по всему объему, либо только по посадочным поверхностям с нагревом токами высокой частоты или цементуют на глубину 1,5—2 мм и закаливают. Закалку с нагревом ТВЧ проводят на глубину 2—4 мм. Твердость тарели клапана 48—56 HRC. Для клапанов применяют конструкционные стали марок 40Х, 40ХНМ, 40ХС, 38ХСТ и др. При цементации применяют низкоуглеродистые ле¬гированные конструкционные стали марок 20Г, 18ХГТ, 20ХНЗ и др. Для изготовления седел клапанов используют стали ма¬рок 38ХС, 5ХГМ, 40ХНЗ, 40Х, при закалке после цементации— стали марок 25ХНМА, 20ХНЗ и др.
Твердость поверхностей седла 50—60 HRC. Посадочные по-верхности не должны иметь чернот и других дефектов. Должны быть концентричны с направляющими цилиндрическими поверх¬ностями, и обеспечивать одновременно посадку на коническую поверхность и на ребра.
Втулка верхнего штока из резины обычно съемная. Пру¬жины клапанов цилиндрические, спиральные, работающие на сжатие, обычной конструкции. Материалом для их изготовле¬ния служит цельнотянутая пружинная проволока из стали марки 60С2А с твердостью 40—50 HRC.
Основные размеры клапанов буровых насосов, в которых они размещаются, нормализованы (ОСТ 26-02-119—76) и приведены в таблице 3.3, а также на рисунке 3.6.

Рисунок 3.6 - Основные размеры клапанов:
1 — седло; 2 - клапан; 3 — пружина


Таблица 3.3 - Основные размеры клапанов буровых насосов, мм
Номер клапана Диаметр
клапана Диаметр седла Высота седла

Высота подъема клапана hmin
  D0 d1  
0 54,0 32 60,3 35 20
1 63,6 45 76,2 40 20
2 76,2 50 70,4 40 22
3 100,8 67 100,8 45 22
4 113,5 75 113,9 50 25
5 126,2 82 128,8 60 32
6 142,9 95 146,0 70 35
7 168,3 110 171,4 75 35


Рассмотрим некоторые патенты, выданные Государственным комитетом по изобретениям и открытиям.
 1. Патент «Узел клапана» F 16 K 15/02 № 672421
Изобретение относится к клапанным устройствам гидравлических машин, пе¬рекачивающих чистые и абразивосодержащие жидкости, может быть использо¬вано в буровых насосах..  Известен узел клапана, содержащий седло с крестовиной, выполненное с каналом, и клапан, включающий верхний и нижний


штоки, соединенные с буртом-уплотнитель, установленный между бур¬том и тарелью.
Известен также узел клапана, со¬держащий седло с крестовиной, выпол¬ненное с каналом, и тарельчатый запорный орган с уплотнителем, установ¬ленный на штоке между буртом и высту¬пом с возможностью перемещения вдоль него.
Недостатками известных устройств являются относительно высокие динами¬ческие нагрузки при посадке клапана на седло, а также значительное воз¬растание напряжений в уплотнителе при износе опорных поверхностей, что сни¬жает долговечность и надежность кла¬пана.
Целью изобретения является повышение долговечности и надежности клапан¬ного узла.
Указанная цель достигается тем, что канал крестовины выполнен ступенчатым с двумя участками различного диамет¬ра, причем в участке канала большего диаметра размещен хвостовик штока, диаметр которого больше диаметра мень¬шего участка канала.
На чертеже представлен узел клапа¬на, разрез.
Узел клапана содержит седло 1 с крестовиной 2, в которой выполнен сту¬пенчатый канал с участками 3 и 4.
На штоке 5 с хвостовиком б выпол¬нены бурт 7 и выступ 8, между которы¬ми установлены тарель 9 и уплотнитель 10. Пружина 11 обеспечивает закрытие клапана.
Узел клапана работает следующим образом.
При закрытии клапана происходит по¬садка тарели 9 на седло 1. При этом под действием перепада давления бурт 7 вместе со штоком 5 опускается относительно тарели 9, которая свободно установлена на штоке 5 (по ходовой посадке). В результате уплотнитель 10 дополнительным усилием будет сжимать¬ся между тарелью 9 и буртом 7, в ре¬зультате чего достигается относитель¬но высокая герметичность клапана при минимальном предварительном натяже¬нии уплотнителя 10 относительно кону¬са седла 1. Это, в свою очередь, умень¬шает динамические нагрузки при взаимо¬действии тарели 9 с седлом 1.
При выполнении тарели 9, плавающей относительно штока 5, динамические нагрузки также снижаются за счет умень¬шения перекоса тарели 9 относительно седла 1, так как тарель имеет возмож¬ность угловых перемещений относитель¬но выступа 8, который практически всегда имеет смещение относительно участка 3 ступенчатого канала седла 1 вследствие несоосности направляющих, выполненных в гидравлической коробке насоса. При плавающей тарели 9 пружи¬на 11 соединена с тарелью 9 через уп-лотнитель 10, который является амор¬тизатором при закрытии клапана, что также снижает динамические нагрузки,
Выступ 8 обеспечивает крепление та-20 рели 9 на штоке 5 и ее плотный кон¬такт с уплотнителем 10.
При износе опорных поверхностей та¬рель 9 будет проседать относительно седла 1, и хвостовик 6 тока начнет взаимодействовать с торцовой поверх¬ностью в зоне перехода одного участ¬ка ступенчатого канала в другой, что приведет к снижению напряжений в ма¬териале уплотнителя от его сжатия между тарелью 9 и буртом 7. Однако при этом одновременно возрастут напряже¬ния в материале уплотнителя 10 от его просадки вместе с тарелью 9 относитель¬но седла 1, следовательно, в процессе изнашивания клапанного узла напря¬жения в материале уплотнителя 10 автоматически будут сохраняться относительно низкими, что предотвращает воз¬растание динамических нагрузок в про¬цессе изнашивания узла клапана. Раз¬грузочный участок 4 канала обеспечи¬вает удаление абразива из зоны вза¬имодействия хвостовика 6 штока 5 с початого канала.
При соединении уплотнителя 10 с та¬релью, например, при помощи клея сни¬жаются деформации уплотнителя в на¬правлении уплотняемого зазора, что по¬вышает срок его службы, а следователь¬но, узла клапана в целом. В этом слу¬чае весьма просто соединить уплотни¬тель с тарелью в виде диска по одной плоскости.
Узел клапана, содержащий седло с крестовиной, выполненной с каналом, и тарельчатый запорный орган с уплотни¬телем, установленный на штоке с хвос¬товиком с возможностью перемещения вдоль него, о тли чающий с я тем, что, с целью повышения долговеч¬ности и надежности, канал крестовины выполнен ступенчатым с двумя участка¬ми различного диаметра, причем в участ¬ке канала большего диаметра размещен хвостовик штока, диаметр которого боль¬ше диаметра меньшего участка канала.

Рисунок 3.7
 
2. Патент «Клапан» F 16 К 15/02 № 1617231
 Изобретение относится к apмaтypoстроению и может быть использовано в
качестве клапана бурового насоса. Целью изобретения является упрощение конструкции клапана. При закрытии клапана тарель 5 садится на седло 1, взаимодействуя опор¬ной поверхностью 9 с крестовиной 2. Даль¬нейшее опускание штока 4 с нажимной шай¬бой 7 обеспечивает герметизацию седла за счет деформации уплотнительного элемента 6. Деформация уплотнительного элемента 6 ограничивается ходом штока 4 до касания ограничительным выступом 10 крестовины 2. 1 ил.

Рисунок 3.8
Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в качест¬ве клапана буровых насосов.
Цель изобретения — упрощение конст¬рукции клапана за счет изменения конфигу¬рации штока запорного органа.
На чертеже изображен клапан на левой стороне чертежа клапан в закрытом положе¬нии, на правой — в закрытом положении при большом перепаде дазления на клапане.
Клапан содержит седло 1 с крестови¬ной 2. В центральном отверстии 3 кресто¬вины 2 размещен шток 4 запорного органа, выполненного 8 виде тарели 5 с уплотнительным элементом 6 и нажимной шайбы 7, поджатой пружиной 8. Тарель 5 выполнена с опорной поверхностью 9, взаимодействую¬щей с крестовиной 2 при посадке запорного органа на седло 1.
На штоке 4 выполнен ограничительный выступ 10, расположенный выше опорной поверхности 9 тарели 5. Диаметр ограничи¬тельного выступа 10 выполнен больше диа¬метра отверстия 3 крестовины 2.
На поверхности тарели 5, обращенной к уплотнительному элементу 6, выполнен коль¬цевой выступ 11, размещенный неподвижно в кольцевой впадине 12 уплотнительного элемента 6.
В процессе закрытия клапана при по¬садке тарели 5 на седло 1 уплотнительный
элемент 6 обеспечивает герметизацию уп¬лотнительного стыка.
При возрастании перепада давления на клапане шток 4 вместе с нажимной шайбой 7 опускается относительно тарели 5, сжимая уплотнительный элемент б, который, дефор¬мируясь, повышает усилие герметизации до тех пор, пока ограничительный выступ 10 штока не коснется крестовины 2. Наличие выступа 10 ограничивает перемещение што¬ка 10 и нагрузки на уплотнительный эле¬мент 6, предотвращая его преждевремен¬ное разрушение.
Клапан, содержащий седло с крестовиной, в центральном отверстии которой размещен шток запорного органа, выполненного в виде подпружиненной нажимной шайбы и тарели с уплотнительным элементом и опорной по¬верхностью, взаимодействующей с крестови¬ной, причем шток снабжен кольцевым огра¬ничительным выступом, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, кольцевой ограничительный выступ штока расположен выше опорной поверхности таре¬ли, а диаметр ограничительного выступа больше диаметра отверстия крестовины.
 3. Патент «Клапанное устройство» F 16 К 15/02 № 1203299
Клапанное устройство, содер¬жащее перекрывающий седло запорный орган и взаимодействующее с ним отжимное устройство, выполненное в виде взаимодейст¬вующих друг с другом кольцевых маг¬нитных элементов, один из которых закреплен на запорном органе, а дру¬гой - на седле с осевым смещением от¬носительно первого в сторону откры¬тия клапана.

Рисунок 3.9
Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в насосостроении.
Цель изобретения - повышение эко¬номичности клапана путем уменьшения запаздывания закрытия клапана.
На чертеже представлено клапанное устройство, общий вид в разрезе.
Клапанное устройство содержит седло 1, перекрываемое запорным ор¬ганом 2, и отжимное устройство, выполненное в виде кольцевых магнитных элементов. Запорный орган 2 содержит . закрепленный на штоке 3 между уплотнительной втулкой 4 с уплотнительным элементом 5 и тарелью 6 один из маг¬нитных элементов, содержащий нижний магнитопровод 7, постоянный магнит 8S размещенный в промежуточном коль¬це 9 из немагнитного материала, и верхний магнитопровод 10.
Седло 2 выполнено из двух соеди¬ненных на резьбе частей, между ко-торыми закреплен второй магнитный элемент, состоящий из верхнего и нижнего полюсников 11 и 12, разде¬ленных межполюсным кольцом I3 из не-магнитного материала. Толщина кольца 13 раина толщине кольца 99 а толщина магнитопроводов 1 и 10 равна толщине полюсников 11 и I2.
В закрытом положении клапана маг¬нитный элемент 4. установленный на сед¬ле, смещен относительно магнитного элемента на запорном органе в сторону открытия клапана. Шток 3 запорного органа 2 размещен в направляющей 3 4 с отверстиями для прохода рабочей среды.
Клапанное устройство работает следующим образом.
При закрытом клапане (см, чертеж) магнитопроводы 7 и 10 стремятся притянуться к полюсникам 12 и 11 со¬ответственно. Этим самым уменьшается давление открытия клапана. Вертикаль¬ная составляющая магнитного взаимодействия направлена вверх и в процес¬се открытия клапана уменьшается, а при положении, когда магнитопровод 7 и полюсник 12, а также магнитопровод 10 и полюсник 11 находятся на одном горизонтальном уровне один с другим, равна нулю. При дальнейшем открытии клапана магнитопроводы перемешаются выше уровней расположения полюсников, возникающая при этом сила магнитного 15 взаимодействия магнитопроводов и по¬люсников стремится закрыть клапаны и при движении его вниз уменьшает угол запаздывания закрытия. (Верти¬кальная составляющая направлена вниз).
При отпускании тарели на седло в момент прохождения клапаном поло¬жения , в котором совпадают уровни магнитопроводов и полюсников, вертикальные составляющие магнитного взаи¬модействия равны нулю, Под действи¬ем давления жидкости и собственного веса клапан продолжает опускаться, а вертикальная составляющая сил магнитного взаимодействия полюсников и магнитопроводов направлена вверх, уменьшая динамические нагрузки, В связи с тем, что межполюсное кольцо 13 по своей высоте равно промежуточ¬ному кольцу 9, в момент посадки тарели верхние плоскости магнитопрово¬дов 7 и 10 находятся на одном уровне с нижними плоскостями полюсников 11 и 12. Магнитопроводы и полюсники одновременно попарно реагируют один с другим, чем достигается значительная подъемная сила, воздействующая на клапан в момент посадки.

3.3 Усовершенствование клапанного узла

При изучении литературы, патентов и различных изобретений следует отметить, что многие авторы и изобретатели уделяют большое внимание проблеме долговечности работы клапана, связывая ее непосредственно с контактом клапана и седла. Которая зависит от посадки клапана на седло, что в свою очередь достигается соосностью клапана (штоков и тарели) с седлом.
Цель изобретения - повышение надеж¬ности в работе путем обеспечения самоцен¬трирования тарелки.
Сущность изобретения заключается в обеспечении самоцентрирования тарелки в седле клапана.
Выполнение корпуса верхней направляющей втулки со сферическим упором, центр сферы которого расположен в середи¬не втулки нижней направляющей, позволя¬ет обеспечить самоцентрирование тарелки в седле, в результате его обеспечивается надежность в работе клапанного узла.
На чертеже изображен предлагаемый клапанный узел.
Клапанный узел содержит тарелку 1 со штоками 2 и 3, которые расположены в корпусах верхней 4 и нижней 5 направляющих втулок, и седло 6. Корпус верхней направля¬ющей втулки выполнен со сферическим упо¬ром 7, центр сферы которого расположен в середине втулки нижней направляющей.
Под действием давления перекачивае¬мой жидкости тарелка 1 клапана поднима¬ется, перемещаясь по направляющим втулкам 4 и 5. После снятия давления под действием пружины тарелка 1 опускается.
Возможные угловые смещения верхней на¬правляющей втулки относительно нижней компенсируются выполнением поверхности упора 7 в виде сферы.
По экспертной оценке ресурс данного клапана увеличивается примерно в 2 раза.

Рисунок 3.10 – Усовершенствованный клапанный узел


Размер файла: 1,8 Мбайт
Фаил: Упакованные файлы (.zip)

 Скачать Скачать

 Добавить в корзину Добавить в корзину

        Коментариев: 0


Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них.
Опять не то? Мы можем помочь сделать!

Некоторые похожие работы:

К сожалению, предложений нет. Рекомендуем воспользваться поиском по базе.

Не можешь найти то что нужно? Мы можем помочь сделать! 

От 350 руб. за реферат, низкие цены. Просто заполни форму и всё.

Спеши, предложение ограничено !




Страницу Назад

  Cодержание / Нефтяная промышленность / Насос буровой двух поршневой НБ-32 агрегата УРБ-2-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

Вход в аккаунт:

Войти

Перейти в режим шифрования SSL

Забыли ваш пароль?

Вы еще не зарегистрированы?

Создать новый Аккаунт




Сайт помощи студентам, без посредников!