Чертежи-Графическая часть-Курсовая работа-Насос 4Р-700, Литературно-информационный обзор

Из объемных нефтепромысловых насосов наиболее часто применяются стационарные и передвижные поршневые (рис. 1) или плунжерные насосы на агрегатах гидроразрыва пласта, промывочных агрегатах, передвижных цистернах, при перекачке небольших количеств жидкости по промыслу, при подаче реагентов.
В дальнейшем тексте этой главы стационарные и передвижные объемные возвратно-поступательные поршневые и плунжерные насосы с кривошипно-шатунным приводом будем для краткости называть поршневыми насосами.

Рисунок 1.1- Насос 4Р-700
1- привод насоса, 2- направление, З- плунжер, 4- клапанная коробка.

При создании поршневых насосов сначала рассчитывают их гидравлическую часть, а затем приводную (кривошипно-шатунный механизм и части передач, включенных в корпус насоса). Только при привязке проектируемой гидравлической части насоса к уже имеющейся приводной расчет и решение конструкторских вопросов ведут в обратном порядке. При этом приводную часть подвергают лишь проверочному расчету на условия работы ее с новой гидравлической частью.
Для проектирования поршневого насоса обычно задают объемную подачу жидкости насосом , давление на приеме рн и на стороне нагнетания рк (в конце насоса); плотность жидкости ρж, ее вязкость, коррозионную агрессивность, наличие в жидкости механических примесей; условия размещения (стационарная установка на фундаменте или на передвижном агрегате), климатические условия, категорию размещения и другие данные.
Разработку конструкции поршневого насоса можно вести в следующем порядке: 1) выбор схемы гидравлической части насоса; 2) определение диаметра поршня, длины его хода и частоты ходов; З) расчет и конструирование клапанов; 4) конструирование сборки гидравлической части насоса; 5) при необходимости проверяют высоту всасывания; 6) расчет и конструирование компенсаторов; 7) расчет и конструирование приводной части насоса; 8) определение к.п.д. насоса; 9) определение мощности приводного двигателя.

2.1 Основные положения проектирования гидравлической части насоса

При выборе схемы гидравлической части насоса определяют его вид (поршневой или плунжерный), число цилиндров; для поршневого насоса - число рабочих полостей.
Поршневые насосы выбирают при заданной большой подаче (порядка 16-50 л/с). При этом насос выполняют обычно двухцилиндровым двухстороннего действия (насос ГР, буровые насосы У8, БрН) или трехцилиндровым одностороннего действия.
Плунжерные насосы рассчитаны на меньшую подачу 1-20 дм3/с (насосы ПТ, Т, 4Р).
Насосы двухстороннего действия применяют при невысоком давлении нагнетания, до 20-25 МПа. С его увеличением диаметр штока насоса возрастает и существенно уменьшается рабочий объем насоса. Насосы этого типа имеют большую длину хода поршней и меньшее число ходов по сравнению с насосами одностороннего действия. Они обладают значительной массой, размещаются стационарно на фундаменте. Насосы двухстороннего действия обеспечивают более равномерную подачу и обычно имеют два цилиндра.
При давлениях выше 20-25 МПа эффективнее односторонние насосы. В них исключен сальник у штока поршня, что обусловливает уменьшение утечек перекачиваемой жидкости и износа этого узла.
На ограниченных площадях или передвижных агрегатах выгодно использовать насосы одностороннего действия, но с уменьшенными длиной хода, диаметром поршня и увеличенным числом ходов, что позволяет получить габариты и массу насоса (в 1,4-1,5 раза ниже, чем у аналогичных насосов разных мощностей. Однако для компенсации увеличения неравномерности подачи у этого насоса необходимо иметь три цилиндра.
При подачах 30-40 л/с и более рекомендуют создавать подпор на приеме насосов одностороннего действия, особенно при повышенном числе ходов.
Трехцилиндровые насосы одностороннего действия по сравнению с двухцилиндровыми двухстороннего действия имеют конструктивно более сложную приводную часть из-за наличия трех кривошипно-шатунных механизмов. Однако гидравлическая часть насосов первого типа проще из-за меньшего числа клапанных коробок. Все эти факторы анализируют при выборе насосов. Число ходов поршня или плунжера определяют из условий работы клапанов (по расчету клапана) в зависимости от необходимости снижения массы и габаритов насоса, высоты всасывания или подпора. Определение конструкции гидравлической части насоса можно вести в следующем порядке: 1) рассчитывают диаметр поршня насоса; 2) определяют размеры клапана, высоту подъема тарелки клапана и число ходов поршня; 3) находят длину хода поршня; 4) по полученным данным уточняют принятые в начале расчета значения коэффициентов и других величин и повторяют весь расчет сначала для первого приближения к конечному результату, если необходимо, то и для второго и третьего приближения.