Пакер гидравлический ПГЯ-203-245

1 ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 

 

1.1 НАЗНЧЕНИЕ НАСОСА ЦНС 180-1900

 

Центробежный насос  ЦНС 180-1900 предназначен для закачивания  в пласт воды с температурой до 40˚С имеющий водородный показатель рН–7-8.5, плотностью 1000-1200 кг/м , массовой долей механических примесей не более 0.1 %, размерами частиц не более 0.1 мм, микротвердостью не более 1.47 ГПа, а также для перекачивания химически активных (сточных и пластовых вод) сред.

Таблица 1.1 – Технические характеристики насоса ЦНС 180-1900

Наименование показателя	Значение
Подача, м/ч Напор, м Допускаемый кавитационный  запас, м (неболее) Допускаемое давление на входе, МПа К.П.Д., % Частота вращения (синхронная), мин Потребляемая мощность на номинальном режиме, кВт Насос: Число секций Диаметр рабочих колес, мм Габариты: Длина, мм Ширина, мм Высота, мм Масса, кг Электродвигатель: Мощность, кВт  Напряжение, В Частота вращения, мин	180 1900 7.0 0.6 - 3.1 73 3000 1280   15 308   3022 1430 1505 4860   1600 6000 3000

 

Шифр насоса ЦНС означает: буквы: Ц – центробежный, Н –  насос,          С  – секционный; первые три цифры  после букв – подачу в м /ч, последние – напор в м.

 

 

Рисунок 1.1 – Общий вид насоса ЦНС

 

Конструктивно центробежные секционные насосы ЦНС (рисунок 1.1) состоят из корпуса и ротора.

Корпусные детали насоса: крышки входная 19 и нагнетания 12; корпуса  направляющих аппаратов 13, 31; направляющие аппараты 14; передний 28 и задний 1 кронштейны. Подвод жидкости к рабочему колесу первой ступени 40 с уплотнительным кольцом 39 осуществляется через входной патрубок, направленный под углом 90˚ к оси насоса и располагаемый в горизонтальной плоскости. Напорный патрубок в крышке нагнетания направлен вертикально вверх.

Корпуса направляющих аппаратов, направляющие аппараты, входная крышка и крышка нагнетания крепятся с помощью  стяжных болтов 18 с шайбами 21 и 22.

Стыки корпусов направляющих аппаратов уплотнены круглым  резиновым шнуром 29.

Корпус направляющего  аппарата 13 с уплотнительным кольцом 15, направляющий аппарат 14 с уплотнительным кольцом 16 совместно с рабочим  колесом 17 составляет секцию насоса.

Ротор насоса представляет собой вал 2, на котором на шпоночных соединениях  смонтированы рабочие колеса 17, 30 и 40, кольцо 25, защитная втулка вала 24, дистанционная втулка 11, регулировочные кольца 9, разгрузочный диск 7. Осевое перемещение деталей, смонтированных на валу, устраняют с помощью гайки ротора 4. В местах выхода вала из ротора установлены сальниковые уплотнения 6 со втулкой 3, прижимающей набивку.

Для предупреждения подсасывания воздуха через сальник на стороне  входной крышки предусмотрен гидравлический затвор, при этом жидкость под давлением, равным давлению после первой ступени, прохдит через отверстие во входной крышке к втулке гидрозатвора 23,в которой имеется отверстие для подвода жидкости к защитной втулке вала 24. Проходя по защитной втулке вала через сальниковую набивку, перекачиваемая жидкость не только предупреждает попадание воздуха в насос, но и охлаждает сальниковое уплотнение.

Опоры вала – подшипники качения, устанавливаются в переднем и заднем кронштейнах на скользящей посадке, позволяющие ротору  перемещаться в осевом направлении на величину разбега ротора. В заднем кронштейне 1, закрываемом с торцов крышками 34 и 38, подшипник установленный на втулке 32, удерживается от перемещения гайкой 37.

Отверстия под подшипники в кронштейнах закрыты крышками. Места выхода вала из кронштейнов герметизируется резиновыми манжетами 35. Отбойные кольца 33 устраняют попадание воды в подшипниковые камеры.

Уравновешивание возникающего при работе насоса осевого усилия осуществляется с помощью разгрузочного  устройства, состоящего из диска 7, кольца 8, разгрузочной 10 и дистанционной 11 втулок.

Секционные насосы, вследствие одинаковой конструкции секций (ступеней) насоса, позволяют при одной и той же подаче путем набора секций получать заданные напоры. При этом насосы конструктивно различаются      

 

 

только длиной вала, длиной стяжных шпилек, обводной трубки и числом (ступеней) секций.

Насос с электродвигателем  соединен с помощью упругой муфты 26.

В комплект поставки насосов  ЦНС входят насос, электродвигатель, соединительная муфта, фундаментальная  плита.

 

1.2 Устройство и принцип действия используемого оборудования

 

1.2.1 устройство и принцип действия гидроциклона

 

Перед попаданием сточных вод в центробежный насос  ЦНС 180-1900, требуется тонкая очистка, которая осуществляется гидромеханическим  способом с помощью конического  гидроциклона.

                

1- гидроциклон; 2- конус; 3- шламовая насадка; 4- питающая  насадка; 

5- патрубок.

Рисунок 1.2  - Схема гидроциклона

 

В гидроциклон 1 сточная  вода попадает под давлением по питающей насадке 4. Благодаря тангенсальному расположению питающей насадки и высокоскоростному истечению сточная вода интенсивно вращается относительно оси гидроциклона. Наиболее крупные и тяжелые частицы, содержащиеся в сточной воде отбрасываются центробежными силами  во внешний поток жидкости, образующейся в пристенной  зоне конуса 2. Опускаясь по винтообразной траектории до вершины конуса 2, частицы удаляются через шламовую насадку 3 в находящийся под гидроциклоном шламосборник.

Мелкие частицы, обладающие недостаточной для преодоления сопротивления среды центробежной силой, оказывается во внутреннем восходящем потоке, создаваемом в результате образования вдоль оси гидроциклона воздушно-жидкостного столба пониженного давления. Восходящий поток очищенной сточной воды направляется к сливному насадку и по патрубку 5 поступает в центробежный насос ЦНС 180-1900     [1, с. 296].

   

1.2.2 устройство и принцип действия насоса ЦНС 180-1900

 

1.2.2.1 Принцип действия  насоса

 

Принцип действия насоса заключается в преобразовании получаемой от привода динамической энергии в потенциальную энергию  давления, кинетическую энергию потока перекачиваемой жидкости за счет взаимодействия с жидкостью рабочих колес ротора и направляющих аппаратов статора насоса.

Конструкция насоса типа ЦНС-180  разработана с учетом создания  на одной корпусной базе (корпусные детали, рабочие колеса и пр.) насосов с напорами 1900, 1422 и 1056 метров путем изменения количества ступеней.

Насос типа ЦНС-180 - центробежный, горизонтальный, секционный, однокорпусной с односторонним расположением колес, с гидравлической пятой,

 

 

подшипниками скольжения и концевыми уплотнениями ком6инированного типа - щелевое уплотнение и уплотнение с мягкой сальниковой набивкой или торцовое уплотнение. Корпус насоса состоит из набора секций, крышек входной и напорной, концевых уплотнении.

Базовыми деталями насоса являются крышки входная и напорная с лапами, расположенными в плоскости, параллельной горизонтальной оси насоса. Входной патрубок – горизонтальный. Напорный патрубок  - направлен вертикально вверх.

Герметичность стыков секций обеспечивается металлическим контактом уплотняющих поясков секций. В  качестве дополнительного уплотнения в этих стыках установлены резиновые уплотнительные кольца. Секции центрируются на заточках и стягиваются с крышками входной и напорной шпильками. В секциях по напряженной посадке посажены направляющие аппараты. От проворота направляющие аппараты стопорятся в секциях штифтами.

Ротор насоса состоит  из рабочих колес, насажанных на вал  по скользящей посадке, диска разгрузочного, защитных  втулок  и  других деталей, собираемых на валу.

Во избежание перетока  воды по валу имеется плотный металлический  контакт в стыках рабочих колес. Уплотнения рабочих колес – щелевого типа.

Опорами ротора служат подшипники скольжения с принудительной смазкой.

Вкладыши – стальные, залитые баббитом, имеют цилиндрическую посадку в корпусе подшипника.

Для предотвращения обводнения масла предусмотрены водомаслоотражатели на валу и уплотнительные кольца в корпусах подшипников. Корпус подшипника имеет отверстия для подвода    масла    в

подшипник и установки  датчика температуры, снизу - отверстия для слива масла. Для того, чтобы     выставить ротор в   корпусе   насоса, во   фланцах корпусов

 

 

концевых уплотнения предусмотрены три регулировочных винта. После центровки ротора корпус подшипников штифтуются. На период выбега ротора в подшипниках предусмотрено  смазочное кольцо. На заднем подшипнике смонтирован визуальный указатель осевого сдвига ротора.

Переднее и заднее уплотнения представляют собой щелевые уплотнения  и уплотнения с мягкой сальниковой набивкой марки АГ-12х12, ГОСТ 5151-77. Щелевое уплотнение предназначено для разгрузки сальника с отводом воды в безнапорную емкость. В качестве концевых уплотнений ротора насоса применены самоустанавливающиеся сальниковые уплотнения. Их особенность заключается в том, что пакет набивки установлен в гильзе и обжат с обеих сторон кольцами. Вместе с кольцами и гильзой пакет набивки при ее обжатии выставляется соосно валу, чем предотвращает износ уплотнителя.

При сборке самоустанавливающегося сальникового  уплотнения следует  обращать внимание на следующее:

-  наружное кольцо, которое прижимается поршнем  к набивке, должно гарантированно входить в расточку гильзы во избежание касания его о втулку вала и задира;

- необходимо обеспечивать  гарантированное размещение резинового  уплотнительного кольца в канавке наружного кольца;

-  поджимающие гайки  при сборке затягиваются от  руки, а после пробного пуска агрегата, при необходимости проводится дополнительная их подтяжка для уменьшения утечек через уплотнение и нагрева  узла.

Демонтаж сальниковых  уплотнений удобно осуществлять гидровыпрессовкой, для чего при снятых буксах производится кратковременный пуск-останов агрегата, отработавшая набивка извлекается из гильзы, на ее место устанавливаются новые опрессованные  кольца, после чего весь пакет с гильзой и кольцами подается в камеру. Сальниковое уплотнение после приработки насоса может быть заменено торцовым уплотнением.

 

 

Насос с электродвигателем соединяется с помощью зубчатой муфты с консистентной сказкой или упругой пластинчатой муфты без смазки.                   

 

1.2.2.2  Привод

 

Приводом агрегатов  электронасосных типа ЦНС-180 служат синхронные электродвигатели серии СТД с разомкнутым или замкнутым циклом вентиляции, а также двигатель серии 4АРМ или АЗМ.  

Двигатели мощностью 1000 кВт   изготовляются на подшипниках  скольжения с кольцевой смазкой, двигатели большей мощности – на стояковых подшипниках с принудительной смазкой.

Направление вращения - правое, если смотреть со стороны электродвигателя, обозначено стрелкой на крышке всасывания насоса.

 

1.2.2.3 Маслосистема

 

Маслосистема состоит  из оборудования и арматуры, предназначенных для подачи масла, необходимого для смазки и охлаждения подшипников насоса и электродвигателя.

Для смазки подшипников  агрегата рекомендуется применять  масло турбинное "ТП 22" ГОСТ 9972-74, "Т 22'',"Т 30" ГОСТ 32-74 или их заменители, масло индустриальное И20А, И25А, И30А, И40А, И50А                   ГОСТ 20799-75. Объем маслосистемы принудительной смазки составляет 200 литров.

Смазка соединительных муфт под наливом. Для смазки применяется ЛИТОЛ 24 ГОСТ 21150-75.

Работа маслонасоса  сблокирована  с системой запуска  электродвигателя, запуск двигателя  агрегата возможен только при достижении давления масла в конце линии не менее 0,1 МПа, что обеспечивается автоматикой.

 

 

В местах подвода масла в подшипники установлены дроссельные шайбы, регулирующие подвод необходимого количества масла.

Для регулирования давления, в  маслосистеме на напорном трубопроводе предусмотрен вентиль для регулирования давлении в магистрали, соединяющий напорную магистраль с маслобаком.

 

1.2.2.4 Система  автоматики и КИП

 

Система  автоматики и  КИП предназначена для контроля за работой и защиты насосного агрегата от аварийных ситуаций.

Описание и наладка  автоматики и КИП приведены в  инструкции по автоматике агрегатов  электронасосных центробежных типа ЦНС-180.