Модернизация конструкции роторного уплотнения насоса магистрального нефтеперекачивающего НМ 360-460-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа-Курсовая работа

Модернизация конструкции роторного уплотнения насоса магистрального нефтеперекачивающего НМ 360-460-Текст пояснительной записки выполнен на Украинском языке вы можете легко его перевести на русский язык через Яндекс Переводчик ссылка на него https://translate.yandex.ru/?lang=uk-ru или с помощью любой другой программы для перевода-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа-Курсовая работа
ТЕМА ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА:

21.03.01.01 Модернизация конструкции роторного уплотнения насоса НМ 360-460

СОДЕРЖАНИЕ
ВСТУПЛЕНИЕ

1 ИНФОРМАЦИОННЫЙ ОБЗОР
1.1 Значение транспорта нефти и газа в развитии нефтегазовой промышленности
1.2 Короткая история и перспективы развития тробопроводного транспорта
1.3 Классификация трубопроводов
1.4 Оборудование для транспортировки нефтепродукции
1.5 Характеристика основных типов электроцентробежных насосов
1.6 Анализ условий работы деталей насоса

2 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
2.1 Подбор основного оборудования
2.2 Описание основного технологического оборудования

3 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

4 ОПИСАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ

5 РАСЧЕТЫ РАБОТОСПОСОБНОСТИ
5.1 Расчет основных параметров работы насоса
5.2 Определение потерь в уплотнениях рабочих колес
5.3 Расчет осевого усилия ротора
5.4 Расчет маслоохладителя в системе смазки насосных агрегатов

6 РЕМОНТ
6.1 Система ППР
6.2 Перечень и последовательность работ при ТО и текущем ремонте
6.3 Структура ремонтного цикла ППР
6.4 Основные причины изнашивания деталей оборудования и их деформаций
6.5 Поверхностное укрепление деталей машин
6.6 Назначение насосу
6.7 Конструкция насосу
6.8 Перечень основных работ при ремонте центробежного насосу
6.9 Дефектовка деталей насоса
6.10 Описание ремонта сработанных деталей насоса
6.10.1 Описание ремонту вала насоса
6.10.2 Ремонт деталей типа втулки
6.11 Определение допущений на обработку
6.12 Расчет режимов резания

7 ОРГАНИЗАЦИОННО ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ
7.1 Организация работ при монтажу насоса НМ 360-460
7.2 Организация работ из монтажа трубопроводов
7.3 Организационно-технические мероприятия по налаживанию и испытанию насоса НМ 360-460
7.4 Организация работ из испытания насосного агрегата

8. ОХРАНА ТРУДА
8.1 Характеристика технологического оборудования к небезопасности и вредности
8.2 Основные предохранительные приспособления предусмотренное в конструкции оборудование для безопасной его эксплуатации
8.3 Инженерные расчеты из техники безопасности
8.3.1 Расчет заземляющих приспособлений
8.3.2 Расчет молнезащиты
8.4 Техника безопасности при эксплуатации и обслуживании оборудования
8.4.1 Противопожарные требования

9 ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
9.1 Основные источники загрязнения окружающей среды
9.2 Мероприятия по обеспечению экологической безопасности
9.3 Мероприятия по безопасной эксплуатации резервуаров

10 ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ

11 ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
11.1. Расчет расчетно-балансовой стоимости оборудования
11.1.1 Расчет себестоимости и оптовой цены насоса
11.2 Расчет годового фонда времени работы насосу
11.2.1 Простои в машинно днях во всех видах технического обслуживания и ремонта, что приходятся на один машинно-час работы
11.2.2. Расчет годового фонда времени
11.3 Расчет годовых текущих расходов в процессе эксплуатации насосу
11.3.1 Расчет амортизационных отчислений на реновацию техники
11.3.2 Расходы на капитальный ремонт
11.3.3 Расходы на техническое обслуживание и текущие ремонты
11.3.4 Расходы на электроэнергию
11.3.5 Расчет расходов на смазочные материалы
11.5 Расчет стоимости машинно-часа работы установки
11.6 Определение удельных приведенных расходов
11.7 Определение годовой экономии расходов
11.8 Определение экономической эффективности внедрения новой техники на производстве

ВЫВОД
ЛИТЕРАТУРА
ДОПОЛНЕНИЯ

ЧЕРТЕЖ:
1 Технологическая схема магистральной станции(А1)
2 Насосная установка НМ 360-460. Сборочный чертеж(А1)
3 Насосная установка НМ 360-460. Сборочный чертеж 2(А1)
4 Насос НМ 360-460. Сборочный чертеж(А1)
5.1 Рама насоса. Сборочный чертеж(А2)
5.2 Маслоустановка. Схема гидравлическая функциональна(А2)
6 Маслоустановка. Общий вид(А1)
7.1 Приспособление для центрирования насоса с двигателем(А2)
7.2 Маслоустановка. Схема гидравлическая принципиальна(А2)
8.1 Узел гидроразгрузки. Сборочный чертеж(А2)
8.2 Узел уплотнения. Сборочный чертеж(А2)
9. Корпус. Технологический процесс(А1)
10.1 Втулка(А3)
10. 2 Корпус(А3)
10.3 Обойма(А3)
10.4 Втулка(А4)
10.5 Кольцо(А4)

ПРИМЕЧАНИЯ:
В наличии также спецификации, маршрутная карта, ведомость проекта

4 ОПИСАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Учитывая техническое решение разгрузочного устройства центробежного насоса ЦНС 360-460 (Паспорт 1635.01.00.000 ПС. Насос центробежный секционный ЦНС 360-460 Ухл4). В данном насосе для компенсации осевой силы, возникающей при перекачивании жидкости, предусмотрен гидравлическое разгрузочное устройство, содержащее: корпус с полостью, сообщенной со входом насоса, и с установленным концевым торцевым уплотнением; диск разгрузки; два кольца разгрузки или без них из стойкого к износу материала, одно их которых установлено на опорной периферийной части диска разгрузки, а другое - на напорной крышке насоса, ограничивающей полость разгрузочного устройства; цилиндрическую щель, дросселируется, между втулкой разгрузки, запрессованного в напорную крышку, и втулкой дистанционной, посаженной на вал и для передачи крутящего момента, имеющий соединение шпонки по валу; полукольца или гайку, которые находятся в полости разгрузочного устройства и обеспечивают осевую фиксацию установленных на вал рабочих колес, втулки дистанционной и диска разгрузки, при этом диск разгрузки посажен на вал для передачи крутящего момента имеет соединение шпонки.
Во время работы насоса перекачиваемая жидкость под давлением проходит через цилидричну щель, дросселируется, в разгрузочную камеру между напорной крышкой и диском разгрузки и оказывает воздействие на разгрузочный диск. Равнодействующая осевых сил, возникающих на разгрузочном диске и на рабочих колесах насоса, стремится сместить ротор в сторону всасывания, при этом образуется торцевой зазор между кольцами разгрузки. Величина торцевого зазора, который образуется, зависит от величины давления в разгрузочной камере и устанавливается автоматически.
Основными недостатками данной конструкции разгрузочного устройства является не эксплуатационная технологичность, посадка и осевая фиксация диска разгрузки на валу насоса.

Рисунок 4.1 Уплотнение ротора базовой конструкции
1 – Корпус насоса; 2 – втулка; 3 – диск; 4 – кольцо уплотнительное 5 – крышка; 6 – втулка; 7 – штифты; 8 – штуцер; 9 – втулка; 10 – кольцо уплотнительное

Не перпендикулярность или перекос во время работы рабочих поверхностей диска и колец разгрузки относительно оси вращения вала насоса из-за допусков на изготовление деталей и действие осевой силы, которая прижимает диск разгрузки к опорной поверхности, вызовут момент, что выгибает, на валу. При вращении момент, что выгибает, будет иметь характер переменного нагрузки, которое ограничит циклическую долговечность вала, это приведет к преждевременным поломкам вала и сокращение ресурса насоса.

Рисунок 4.2 – Общий вид разгрузочного устройства модернизированной конструкции

Основной задачей данного технического решения является повышение надежности и рабочего ресурса центробежного насоса за счет увеличения эффективности компенсации осевого усилия, возникающего при работе насоса, с помощью усовершенствования конструкции разгрузочного устройства.
Решение поставленной задачи достигается гидравлическим разгрузочным устройством, содержащий: корпус с полостью, сообщенной со входом насоса, и с установленным концевым торцевым уплотнением; диск разгрузки; два кольца разгрузки из стойкого к износу материала, одно их которых установлено на опорной периферийной части диска разгрузки, а другое - на напорной крышке насоса, ограничивающей полость разгрузочного устройства; цилидрическую щель, дросселируется, между втулкой разгрузки, запрессованного в напорную крышку, и втулкой дистанционной, посаженной на вал и для передачи крутящего момента, имеющий соединение шпона по валу. Новым является то, что диск разгрузки установлен по кольцу уплотнителя на втулке дистанционной и зафиксирован на ней в окружном направлении по шлицевом соединению с посадкой по боковой поверхности шлиц с зазором, а в осевом направлении зафиксирован гайкой через пару шайб, подогнанных друг к другу по сферической поверхности с центром на оси вала, при этом гайка наворачивается по резьбе на валу до упора во втулку дистанционную и стягивает втулку дистанционную, и рабочие колеса насоса.
Суть предложения заключается в том, что установка диска разгрузки на втулку дистанционную посредством шлицевого соединения с посадкой по боковым поверхностям шлиц с зазором и фиксация в осевом направлении через сферические шайбы гайкой, затянутой с упором во втулку дистанционную, позволяют компенсировать не перпендикулярность или перекос во время работы рабочих поверхностей диска и колец разгрузки относительно оси вращения вала насоса за счет самоустановкой диска разгрузки в пределах бокового зазора по шлицевом соединению. Тем самым обеспечивается отсутствие условий, приводящих к появлению момента, выгибает, на валу насоса.
Возможность передачи крутящего момента, с помощью шлицевого соединения в сочетании со сферическими шайбами подтверждается опытом их применения в конструкции авиационных газотурбинных двигателей (см. книгу Г.С.Скубачевский «Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчет деталей», М.: «Машиностроение», 1981 г., рис.5-28, с. 149-152).
На рисунке 4.2 изображен разгрузочное устройство центробежного насоса. Разгрузочное устройство содержит: корпус 1 с полостью 2, сообщенной со входом насоса, и с установленным концевым торцевым уплотнением 3; диск разгрузки 4; два кольца разгрузки 5 из стойкого к износу материала; втулку разгрузки 6; втулку дистанционную 7; сферические шайбы 8; гайку 9. Разгрузочная камера 10 посредством цилиндрической щели, дросселируется 11, образованной втулкой разгрузки 6 и дистанционной втулкой 7, сообщена с зоной нагнетания 12. Втулка дистанционная 7 посажена на вал 13 и воспринимает крутящий момент соединением шпонки 14. Диск разгрузки 4 установлен по кольцу уплотнителя 15 на дистанционной втулке 7 и зафиксирован на ней в окружном направлении по шлицевом соединению 17 с посадкой по боковым поверхностям шлиц с зазором, а в осевом направлении зафиксирован гайкой 9 через пару сферических шайб 8, при этом гайка 9 наворачивается по резьбе на валу 13 до упора во втулку дистанционную 7. Разгрузочная камера 10 и полость 2 разобщены уплотнительным кольцом 15 и защитным кольцом 16.
Во время работы насоса перекачиваемая жидкость под давлением проходит через цилидрическую щель, дросселируется, 11 в разгрузочную камеру 10 и оказывает воздействие на разгрузочный диск 4. Равнодействующая осевых сил, возникающих на разгрузочном диске 4 и на рабочих колесах насоса, стремится сместить ротор в сторону всасывания, при этом образуется торцевой зазор между кольцами разгрузки 5. Величина торцевого зазора, образующегося, устанавливается автоматически и зависит от величины давления в разгрузочной камере 10 и в полости 2.
Следует отметить, что в предлагаемой конструкции передача крутящего момента от вала 13 к диску разгрузки 4 проходит через втулку дистанционную 7, посредством шлицевого (например: эвольвентного) соединения, а осевое усилие через сферические шайбы 8 и гайку 9, которая затянута в до упора во втулку 7. При передаче крутящего момента шлицами центрация разгрузочного диска на втулке 7 осуществляется боковыми поверхностями шлицевого соединения. Под воздействием осевых сил диск разгрузки 4 погойдуватиметься по сферической поверхности шайб 8 таким образом, что обеспечивается параллельность рабочих поверхностей колец разгрузки. Использование шлицевого соединения позволяет обеспечить определенную степень свободы диска разгрузки 4 относительно вала 13 и оси вращения. Сферические шайбы 8 является направляющим элементом. В процессе работы уплотнительное кольцо 15 и защитное кольцо 16 деформируются и защищают шлицы от эрозии.
Гидравлическое разгрузочное устройство, содержащее корпус с полостью, зєднаною с входом насоса, и с установленным концевым торцевым уплотнением, диск разгрузки, два кольца разгрузки из стойкого к износу материала, одно из которых установлено на опорной периферийной части диска разгрузки, а другое - на напорной крышке насоса, ограничивающей полость разгрузочного устройства, дросселируется цилиндрическую щель между втулкой разгрузки, запрессованного в напорную крышку, и втулкой дистанционной, посаженной на вал и для передачи крутящего момента, имеющий соединение шпона по валу, отличающийся тем, что диск разгрузки установлен по кольцу уплотнителя на втулке дистанционной и зафиксирован на ней в окружном направлении по шлицевом соединению с посадкой по боковой поверхности шлиц с зазором, а в осевом направлении зафиксирован гайкой через пару шайб, подогнанных друг к другу по сферической поверхности с центром на оси вала, при этом гайка наворачивается по резьбе на валу до упора во втулку дистанционную и стягивает втулку дистанционную и рабочие колеса насоса.