Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Апреля 2013 в 19:00, курсовая работа
В настоящее время, когда сильно вырастают расходы на эксплуатацию, добычу и поддержание скважин нефтяных месторождений в работоспособном состоянии, очень актуально встает проблема применения и развития нефтепромыслового оборудования, отвечающего этим требованиям. Поэтому данной цели подчинены все виды деятельности научно-исследовательских институтов, конструкторских бюро и всех предприятий, в той или иной мере связанных с нефтегазопромысловым делом [4].
2.1 Назначение ЦНС 90-1100
ЦНС предназначены для подачи чистой неагрессивной воды с содержанием механических примесей не более 0,1 % по массе и размером твердых частиц не более 0,1 мм, с подачей до 1000 куб.м/ч. и напором от 40 до 2000 м. КПД насосов в зависимости от типоразмера изменяется от 44 до 80 %. Материалы быстроизнашивающихся деталей обеспечивают наработку на отказ: для нержавеющих сталей — не менее 10000 ч; для чугуна и углеродистых сталей — не менее 5000 ч; для насосов, работающих на загрязненной неагрессивной воде с содержанием механических примесей до 0,5 % по массе и размером частиц до 0,2 мм — 2400 ч. Ресурс насоса до первого капитального ремонта составляет соответственно не менее 20000, 10000 и 4800 ч.
Агрегаты электронасосные типа ЦНС-90, предназначены для нагнетания воды в скважины системы поддержания пластового давления нефтяных месторождений.
Агрегаты изготавливаются в общепромышленном исполнении и могут устанавливаться в помещениях категории Д в соответствии с ОНТП 24-86 и РД 35-00-148317-001-94.
Пример условного обозначения агрегата: АЦНС 90-1100 где: А отличительный индекс агрегата, ЦНС- центробежный насос ,секционный
90-подача, м3/ч
1100-напор насоса, м
2.2 Технические характеристики
Показатели назначения по перекачиваемым средам должны соответствовать указанным в таблице 2.1.
Таблица 2.1- Показатели назначения
Наименование среды |
Показатели среды |
Значение показателя |
Вода поверхностных и подземных источников, |
Температура на входе в насос. К(0С) |
278…318(5…45) |
не содержащая агрессивных примесей, нефтепромысловые очищенные воды |
Водородный показатель, ед. Рн Плотность, кг/м3 Максимальная массовая концентрация твердых частиц, % Максимальный размер твердых частиц, мм Общая минерализация, мг/л. не более Содержание, не более: -нефтяного газа л/м3 -нефти, мг/л |
5,4…7,5 1000…1180
0,1
0,1
248000
100 60 |
Показатели назначения по параметрам в номинальном режиме работы должны соответствовать указанным в таблице 2.2
Таблица 2.2-Показатели назначения
Наименование показателя |
АЦНС 90-1100 |
Частота вращения. С-1(об/мин) Напор, м Подача, м3/с (м3/ч) Мощность, кВт: -насоса -агрегата Давление на входе в насос не более, МПа (кгс/см2): -уплотнение вала сальниковое -уплотнение вала торцовое Предельное давление на выходе из насоса, МПа (кгс/см2): |
50(3000) 1100 0,025(90)
450 470
1,0(10) 3,1(31) |
-уплотнение вала сальниковое -уплотнение вала торцовое Коэффициент полезного действия, % не менее: -насоса -агрегата Допускаемый кавитационный запас, м |
15,7(160) 17,7(180)
60 58 5 |
2.3 Устройство
и принцип действия наоса
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-90 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-90 - 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
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:
а) наружное кольцо, которое прижимается поршнем к набивке, должно гарантированно входить в расточку гильзы во избежание касания его о втулку вала и задира;
б) необходимо обеспечивать гарантированное размещение резинового уплотнительного кольца в канавке наружного кольца;
в) 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
2.4 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.
2.5 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
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.
2.6 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-90.