Оборудование для поддержания пластового давления с усовершенствованием торцевого уплотнения ЦНС 180-1900-Курсовая работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа

В дипломном проекте на базе известных технических, конструктивных и организационных решений был решен комплекс задач, была предложена модернизация конструкции торцового уплотнения центробежного насоса ЦНС 180-1900.
В проекте была раскрыта конструкция, особенности работы и особенности ремонта оснащения для поддержки пластового давления, были проведенные расчеты и подбор основного оснащения, расчеты трудоспособности насоса.
Также обоснованна экономическая целесообразность модернизации данного технологического оснащения. Рассмотренные вопросы охраны окружающей среды и безопасных условий работы. Разработанные рекомендации по проведению монтажных работ.
Экономическая часть включает расчет экономического эффекта от внедрения технического предложения.
В процессе работы над темой дипломного проекта разработан технологический процесс изготовления колпака.
В разделах “Охрана работы” и ”Охрана окружающей среды” разработанный комплекс мероприятий на предотвращение аварий, профессиональных заболеваний и загрязнений окружающей среды.
Конструкция насоса ЦНС- 180 разработана с учетом образования на одной корпусной базе четырех модификаций с давлением нагнетания от 9,5 до 19,0 МПа.
Насос ЦНС-180 центробежный, горизонтальный, секционный, однокорпусный с односторонним расположением рабочих колес, с гидравлической пятой, подшипниками скольжения и конечными - передним и задним - уплотнениями комбинированного типа (щелевое уплотнение и уплотнение с мягкой сальниковой набивкой). Щелевое уплотнение предназначено для разгрузки сальника с отводом воды в безнапорную емкость при работе насоса с давлением во входном патрубке от 0,6 до 3,0 МПа. Если давление во входном патрубке менее 0,1 МПа, предусматривается подача воды на конечные уплотнения для устранения подсоса воздуха в пустоту подвода через сальник, а также для охлаждения сальника.
Корпус насоса состоит из набора секций, входной и напорной крышек и конечных уплотнений. Базовыми деталями насоса является крышка входная и напорная с лапами, расположенными в плоскости, какая параллельная горизонтальной осе насоса. Насос на плите фиксируют двумя цилиндрическими штифтами, которые устанавливаются в лапах входной крышки. Входной патрубок, расположенный горизонтально, напорный - вертикально.
Напорная крышка отлитая из качественной углеродной стали марки 25Л, крышка входная из чугуна марки СЧ 21-40, корпуса секций выполнены из поковок, хромистой стали марки 20X13. В секции по напряженной посадке установлены целостные направляющие аппараты из хромистой стали 20X13, которые застопорены штифтами от возвращения.
Стыки секций загерметизованы уплотняющими поясами. Для дополнительного уплотнения в стыках установке резиновые кольца. Секции взимаются со входной и напорной крышками с помощью восьми булавок М76х4.
Передача энергии от двигателя к насосу осуществляется с помощью соединительных муфт. В насосах в основном получили распространение муфты трех типов: втулочно-пальцевые, зубчатые, гибкие. Основными критериями для выбора соединительных муфт являются переедающий круглый момент и условия работы.
Втулочно-пальцевая муфта используется главным образом в насосах средней и низкой мощности. Гибкие элементы, которые в них используются, изготовляются из резины. Такие муфты не только допускают смещение валов, но обеспечивают смягчение толчков.
Втулочно пальцевые муфты выбирают по Госту 21424-75 в зависимости от диаметров соединительных валов и вращающего момента, который передается.
Втулочно-пальцевые муфты получили широкое использование благодаря простоте конструкции и незначительной их стоимости. Область использования их, ограниченная, что объясняется низкими механическими свойствами гибких элементов. Муфты допускают перекос валов до 1 и радиальное смещение в пределах зазора между резиновыми втулками и отверстиями в полумуфту(0,3-0,6) мм Однако нагрузка при этом распространяется между пальцами неравномерно, что приводит к повышенному износу втулок и возникновению дополнительных радиальных нагрузок на вал.

В базовом варианте для предотвращения потерь перекачиваемой жидкости и для уменьшения давления на торцевые уплотнения центробежного насоса ЦНС 180-1900 установлен заводской узел разгрузки, который работал по следующей схеме: нефть, которая попадала к камере торцевого уплотнения с помощью вала разгрузки просто отводилась из камеры.
В данный вариант входило следующее оборудование:
 электроприводная задвижка ЗКЛ ЭП 100×40    1шт.
 клапан предохранительный СППК 100×40     2шт.
 трехходовой кран 100×40       1шт.
 задвижка ручная Dy100 Py40       2шт.
 клапан обратный КОП 100×40       2шт.
 трубопровод Ø108×4        28 м.
 отвод 90 100×6         8шт.
Мы предлагаем избавиться данного механизма путем установки на насос торцевого уплотнения новой конструкции и блока гидроразгрузки.
Для увеличения долговечности насоса и в первую очередь его основных деталей - мы предлагаем следующее:
Вал насоса укорачивается. Вместо подшипников скольжения, которые убираются, используются подшипники из силикатного графита. Эти подшипники устанавливаются в приемной и напорной крышке и работают на перекачиваемой жидкости.
Вместо мягкой сальниковой набивки устанавливается торцевое уплотнение, которое работает около 10000 часов.
Следует отметить также позитивные стороны модернизации:
- сокращаются сроки по обслуживанию насоса;
- сокращается росход масла;
- уменьшаются габариты насоса;
- сокращается затрата баббита;
- исключаются случаи аварийной остановки насоса в результате перегрева подшипников;
- сокращается число остановок насоса для замены сальниковой набивки;
- исключаются потери жидкости через торцевые уплотнения
Следует отметить также, что после реконструкции уменьшится вес комплекта, увеличится экономический эффект и КПД насоса за счет замены существующего узла разгрузки и другого оборудования.