Усовершенствование конструкции опоры вала центробежного насоса секционного

Введение……………………………………………………………………….…5
1. Краткий обзор и анализ существующих конструкций средств
разгрузки осевых усилий………………………………………………………....7
1.1 Осевые силы в центробежных насосах…………………………………….7
1.2 Разгрузка осевых сил в одноступенчатых насосах………………………..8
1.3 Разгрузка осевых сил в многоступенчатых насосах……………………..12
1.4 Обоснование выбора темы………………………………………...........…18
2. Назначение, техническая характеристика и принцип работы
насосного агрегата ЦНС 300-240…………………………………………...….20
2.1 Назначение ЦНС 300-240………………………………………………….20
2.2 Техническая характеристика насоса………………………………………20
2.3 Устройство и принцип работы насоса…………………………………….22
2.3.1 Устройство ЦНС……………………………………………………...22
2.3.2 Принцип работы……………………………………………………...24
2.4 Анализ усовершенствования………………………………………………..27
3. Расчетная часть………………………………………………………………...30
3.1 Расчет рабочего колеса…………………………………………………...........30
3.2 Расчет узла разгрузки осевых усилий…………………………………...........35
3.3 Прочностной расчет шпонки диска разгрузки……………………….............40
3.3.1 Расчет на смятие………………………………………………….......40
3.3.2 Расчет на срез……………………………………………………........41
3.4 Расчет вала на прочность……………………………………………………....42
3.5 Расчет фланцевого соединения………………………………………..............45
3.6 Расчет на прочность болтов и шпилек………………………………..............48
3.7 Расчет сальникового уплотнения………………………………………...........51
4. Монтаж, эксплуатация и ремонт насосного агрегата……………………..53
4.1 Монтаж насосного агрегата………………………………………………..53
4.2 Эксплуатация насосного агрегата………………………………………....56 4.2.1 Пуск агрегата………………………………………………………................56
4.2.2 Порядок контроля работоспособности агрегата………………........57
4.2.3 Остановка агрегата…………………………………………………...57
4.3 Техническое обслуживание……………………………………………......58
4.4 Ремонт разрабатываемого насоса………………………………………....59
4.4.1 Возможные неисправности и способы их устранения………….....59
4.4.2 Разборка и сборка насоса……………………………………….…....61
5. Безопасность жизнедеятельности…………………………………………....65
5.1 Общие требования промышленной безопасности на предприятиях
нефтегазового комплекса…………………………………………………………...…..65
5.2 Условия безопасной эксплуатации насосных агрегатов………………73
6. Экономическая часть……………………………………………………….....76
6.1 Анализ организационно-технических мероприятий по внедрению
новой техники в ООО «НКТ-Сервис»………………………………………….....76
6.2 Методика расчета экономической эффективности от внедрения
новой техники и технологии……………………………………………………....78
6.3 Расчет экономической эффективности от модернизации насосного
агрегата ЦНС 300-240 изменением конструкции узла разгрузки
осевых усилий………………………………………………………..……….….....85
Заключение…………….………………………………………………………......89
Список используемой литературы………………………………………….......90

Весь текст будет доступен после покупки

Основным направлением экономического курса России на современном этапе является подъем всех отраслей народного хозяйства. Очень важную роль в этом играет обеспеченность энергоресурсами производственных мощностей. В связи с этим необходимо уделять должное внимание повышению эффективности добычи нефти. Особое значение приобретают вопросы повышения технического уровня оборудования, и прежде всего механизированной добычи нефти, наращивания темпов перевооружения промыслов на базе новой техники, отвечающей конкретным условиям эксплуатации.
Инженерно-технические работники нефтегазодобывающих предприятий уделяют все больше внимания вопросам сбора, транспортировки нефти, газа и воды. Современные системы сбора продукции нефтяных скважин предусматривают максимальное использование давления на устье скважин для транспортирования нефти, газа и воды по промысловым трубопроводам, но полностью отказаться от насосного оборудования в этих системах не удастся. Поэтому повышение надежности, экономичности, эффективности внутрипромыслового насосного оборудования – необходимое условие для рационального и качественного использования всех установок и агрегатов системы сбора, подготовки нефти, газа и воды. [4]

Весь текст будет доступен после покупки

1 КРАТКИЙ ОБЗОР И АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
СРЕДСТВ РАЗГРУЗКИ ОСЕВЫХ УСИЛИЙ
1.1 Осевые силы в центробежных насосах
Осевые силы возникают в центробежных машинах в результате различных по значению и направлению давлений, действующих на рабочие колеса с передней (обращенной к всасыванию) и задней сторон. Кроме того, осевая сила возникает в результате динамического действия потока, входящего в рабочие колеса. В крупных многоступенчатых центробежных машинах осевые силы могут достигать нескольких десятков тонн.
Схема возникновения осевых гидравлических сил в лопастных насосах показана на рисунке 1.1.
В действительности осевая сила несколько меньше и распределяется по параболическим эпюрам. Это объясняется тем, что, во-первых, разность давлений p2 - p1 меньше, чем полный напор насоса, так как жидкость за колесом находится во вращении, и, во-вторых, в связи с изменением направления движения жидкости в рабочем колесе от осевого к радиальному возникает противоположно направленное осевое усилие. Однако разгружающая осевая сила существенно мала по сравнению с той, которая возникает под действием разности давления на задний диск рабочего колеса [12].

Рисунок 1.1 – Схема действия осевых сил на внешние поверхности дисков рабочего колеса


1.2 Разгрузка осевых сил в одноступенчатых насосах
Осевая сила в одноступенчатом насосе может быть уравно¬вешена следующим образом:
1. Применением рабочего колеса двустороннего всасывания рисунок 1.2.
Благодаря симметрии рабочего колеса не возникает осевого усилия. У насосов типа-Д имеется раздваивающийся полуспиральный подвод 3. В рабочем колесе 1 эти потоки соединяются и выходят в общий спиральный отвод. Разъем корпуса насоса горизонтальный, благодаря чему обеспечивается возможность вскрытия, осмотра, ремонта, замены отдельных деталей и всего ротора без демонтажа трубопроводов (напорный и всасывающий патрубки подсоединены к нижней части корпуса). Вал насоса защищен от износа закрепленными на валу сменными втулками. Эти же втулки крепят рабочее колесо в осевом направлении. Сальники, уплотняющие подвод насоса, имеют кольца гидравлического затвора 2.

1 – рабочее колесо; 2 – гидравлический затвор; 3 – подвод; 4 – подшипник.
Рисунок 1.2 – Разрез насоса типа-Д с колесом двухстороннего входа
Жидкость подводится к ним под давлением из отвода насоса по трубам. Радиальная нагрузка ротора воспринимается подшипниками скольжения. Для фиксации вала в осевом направлении и восприятия осевого усилия, которое может возникнуть при неодинаковом изготовлении или износе одного из уплотнения рабочего колеса, в левом подшипнике имеются радиально-упорные шарикоподшипники 4. Насосы двухстороннего всасывания имеют большую высоту всасывания, чем насосы одностороннего всасывания при тех же подаче и частоте вращения вала. [18]
2. Перепуском утечки, проходящей через уплотнительные кольца, обратно во всасывание (рисунок 1.3).
В этом случае площадь сечения разгрузочной трубки 6 должна быть не менее чем в 5 раз больше площади зазора между уплотнением колеса 5 и корпусом насоса. Так как разгрузочная трубка присоединяется к всасывающей камере, то сальник на нагнетательной стороне находится под давлением всасывания [11] .

Весь текст будет доступен после покупки

1. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т. Т.1. – 9-е изд. перераб. и доп./под ред. И.Н. Жестковой. – М.: Машиностроение, 2012.-928с.
2. Баграмов Р.А. Буровые машины и комплексы: Учебник для вузов. - М.: Недра, 2013. - 501с.
3. Бренц А.Д., Тищенко В.Е. Организация. Планирование и управление предприятиями нефтяной и газовой промышленности. - М.: Недра, 2012. - 513с.
4. Бухаленко Е. И. Нефтепромысловое оборудование: Справочник – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 2013. – 559с.
5. Великанов В.М., Власов В.Ф., Карандашова К.С. Экономика и организация производства в дипломных проектах. - Л.: Машиностроение, 1973. - 256с.
6. Вредные вещества в промышленности: Справочник/ под общей ред. Н.В. Лазарева: Т. 1, 2, 3. ? Л.: Химия, 1976, 1977. ? 590, 623, 607с.
7. Голубев А.И., Кондаков Л.А., Овандер В.Б. и др. Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник. – М., 2015. - 464с.
8. Долин П. А. Справочник по технике безопасности. ? М., 2015. ? 824с.
9. Ишемгужин Е. И. Теоретические основы надежности буровых и нефтепромысловых машин – Уфа, 2014. - 84с.

Весь текст будет доступен после покупки