Оглавление
ВВЕДЕНИЕ ............................................................ Ошибка! Закладка не определена.
1. ИСХОДНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
................................................................................. Ошибка! Закладка не определена.
1.1 Служебное назначение и техническая характеристика деталиОшибка! Закладка
не определена.
1.2 Анализ технологичности конструкции деталиОшибка! Закладка не определена.
1.3 Определение типа производства .................... Ошибка! Закладка не определена.
2. АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА ............................................................ Ошибка! Закладка не определена.
3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССАОБРАБОТКИ ДЕТАЛИ
................................................................................. Ошибка! Закладка не определена.
3.1 Выбор типового технологического процессаОшибка! Закладка не определена.
3.2 Выбор исходной заготовки и метода ее изготовления ...... Ошибка! Закладка не
определена.
3.3 Экономическое обоснование выбора заготовки ................. Ошибка! Закладка не
определена.
3.4 Выбор технологических баз ........................... Ошибка! Закладка не определена.
3.5 Выбор методов обработки поверхностей заготовок .......... Ошибка! Закладка не
определена.
3.6 Разработка технологического маршрута обработки деталиОшибка! Закладка не
определена.
3.7 Выбор средств технологического оснащенияОшибка! Закладка не определена.
3.8 Разработка технологических операций обработки детали Ошибка! Закладка не
определена.
4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ................. Ошибка! Закладка не определена.
4.1 Расчет припусков ............................................. Ошибка! Закладка не определена.
4.2 Расчет режимов резания ................................. Ошибка! Закладка не определена.
4.3 Расчет технических норм времени ................ Ошибка! Закладка не определена.
Заключение ......................................................................................................................... 5
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ...................................................... 37
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Приложение А
Изм Лист
№ докум
.
РазрабПриложение
Сойко И.А. Б
Гусельникова
Пров
Л.Н.
Н. Контр.
Утв
Подпись Дата
Пояснительная записка
Литера
Лист
y
2
Листов
ТМС-14-1боз
ЛФ ПНИПУ
Приложение В
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
2
ВВЕДЕНИЕ
Буровой насос – это агрегат, входящий в циркуляционную систему
ㅤ
ㅤ
ㅤ
буровой установки. С его помощью происходит откачка бурового раствора, в
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
результате чего происходит удаление пробуренной породы, укрепление ствола
ㅤ
ㅤ
ㅤ
скважины и охлаждение долота.
ㅤ
ㅤ
В зависимости
ㅤ
от выполняемых
задач шламовый
ㅤ
насос может
ㅤ
ㅤ
выпускаться в разных модификациях. Наиболее распространены 2- и 3ㅤ
ㅤ
ㅤ
поршневые агрегаты.
Конструкция бурового насоса условно разделена на гидравлическую и
ㅤ
трансмиссионную
ㅤ
ㅤ
части. В приводной
ㅤ
ㅤ
части вращательное
ㅤ
движение,
ㅤ
полученное от привода, преобразуется в поступательное движение, которое
ㅤ
ㅤ
ㅤ
затем передается на поршни. В гидравлической части механическая энергия,
ㅤ
ㅤ
ㅤ
получаемая поршнями, преобразуется в гидравлическую энергию жидкости.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Буровой насос – это объемная гидравлическая машина, в которой поток
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
жидкости разделен на отдельные объемы. Подача жидкости от бурового насоса
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
также происходит порционно.
ㅤ
Нагнетание жидкости происходит за счет совместной работы поршня и
ㅤ
ㅤ
клапанов. Всасывающий и
всасывающей и
ㅤ
ㅤ
ㅤ
нагнетательный клапаны
ㅤ
нагнетательной линиях
ㅤ
расположены на
ㅤ
соответственно. Поскольку они
ㅤ
являются автоматическими, их открытие и закрытие происходит за счет
ㅤ
ㅤ
ㅤ
разницы давления жидкости, силы упругости пружинного элемента и веса
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
тарелки клапана.
Буровой насос подает и циркулирует раствор в скважине, который, в
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
свою очередь, поднимает шлам (пробиваемую породу) на поверхность, очищая
ㅤ
ㅤ
ㅤ
таким образом забой скважины.
ㅤ
ㅤ
В зависимости от конструкции все агрегаты делятся на 2-поршневые и 3ㅤ
поршневые. В современной
ㅤ
ㅤ
ㅤ
буровой отрасли
ㅤ
ㅤ
ㅤ
широко используются
3-
ㅤ
поршневые насосы, поскольку они имеют значительное преимущество в
ㅤ
ㅤ
ㅤ
производительности и равномерности давления потока. Типовая конструкция
ㅤ
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
ㅤ
ㅤ
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
3
бурового насоса состоит из двух частей, закрепленных в общей конструкции –
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
механической и гидравлической.
ㅤ
Механическая часть состоит из таких узлов, как распределительный блок,
ㅤ
коробка
ㅤ
ㅤ
передач, кривошипно-шатунный механизм, приводной
ㅤ
электродвигатель и
трансмиссионный вал. Гидравлическое
ㅤ
ㅤ
шкив,
оборудование
ㅤ
представлено блоком из 2 или 3 клапанов, цилиндропоршневой группой,
ㅤ
ㅤ
ㅤ
компенсатором давления, предохранительным клапаном и блоком охлаждения.
ㅤ
Буровые
насосы являются
ㅤ
ㅤ
неотъемлемой частью
ㅤ
оборудования,
ㅤ
предназначенного для использования при бурении нефтяных скважин. Буровой
ㅤ
ㅤ
ㅤ
насосный агрегат служит для циркуляции бурового раствора в скважине, что
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
позволяет удерживать породу в виде взвеси (чтобы шлам не оседал),
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
освобождать забой и ствол скважины от скважины, а также остудить долото (во
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
избежание эксплуатационных сбоев).
ㅤ
Характеристики
буровых
насосов
ㅤ
должны
ㅤ
соответствовать
определенному перечню требований, среди которых:
ㅤ
ㅤ
1. Поддерживать бесперебойную работу при использовании жидкостей,
ㅤ
ㅤ
содержащих химические и механические примеси, а также обеспечивать
ㅤ
ㅤ
ㅤ
удобство и безопасность эксплуатации и удобство ремонта в различных
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
условиях.
2. Обеспечение постоянной и стабильной подачи жидкости для промывки
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
вне зависимости от изменения давления в сливной магистрали.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
3. Адаптация подачи бурового раствора к конкретным требованиям
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
процесса бурения.
4. В случае работы с самоходной буровой установкой буровой насос
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
должен быть способен всасывать жидкость из резервуара даже в случае
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
падения ее уровня до 4 метров ниже места расположения самого насоса.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
5. Быть легким и достаточно компактным (оценивается по показателю
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
мощности каждого бурового насоса).
ㅤ
ㅤ
Научно-технический
процесс
создаёт благоприятные условия
для
создания более совершенного оборудования, используемого в промышленности
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
4
и снижению затрат себестоимости.
Основная задача в выпуске нового
оборудования стоит в улучшении его качества путём максимально точного
воспроизведения отдельных агрегатов и узлов оборудования. Для сравнения за
последнее столетие точность изготовления деталей машиностроения возросла
прримерно в 2000 раз. Микрометрическая и долеметрической точность
становится нормой: автоматизирование технологических процессов, отсюда
высокое качество продукции; внедрение безотходной и малоотходной
технологии для наиболее полного использования материалов, создание гибких
производственных
систем;
применение
промышленных
роботов
и
робототехнологических комплексов в процессе изготовления деталей.
Цель работы
ㅤ
— уточнение расчетной
ㅤ
схемы оценки
ㅤ
отдельных
гидравлических и энергетических характеристик насосных агрегатов, в составе
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
которых содержатся ТПН различных производителей.
ㅤ
ㅤ
Дипломный проект содержит пояснительную записку и графическую
часть, выполняемую на листах формата А1. Пояснительная записка содержит
информацию о назначении и технологичности детали, характеристиках
основных поверхностей, типа производства, методе получения заготовки.
Димпломный проект выполнен с использованием методической учебной,
технической, справочной литературы и нормативной документации.
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
5
1. Литературный и патентный обзоры
ㅤ
1.1 Н.Л. Великанов, В.А. Наумов «Расчет характеристик трехплунжерных
ㅤ
ㅤ
насосов».
Совершенствование расчетной схемы оценки отдельных гидравлических
ㅤ
ㅤ
ㅤ
и энергетических характеристик насосного агрегата является актуальной
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
задачей, поскольку достоверность прогнозирования количества жидкости,
ㅤ
ㅤ
подаваемой в заданную точку, существенно зависит от точности определения
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
характеристик насоса во всем его рабочем диапазоне.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
В связи с этим предложен подход к совершенствованию алгоритма
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
расчета трехпоршневых насосов различных производителей в рамках ранее
ㅤ
ㅤ
разработанной
ㅤ
авторами методики
ㅤ
ㅤ
расчета гидронасосных
ㅤ
агрегатов. В
ㅤ
качестве примера приведены расчеты трехпоршневых насосов СВЕССА и ТПДㅤ
ㅤ
600. Предварительными
ㅤ
данными для
ㅤ
ㅤ
расчетов послужили
ㅤ
результаты
ㅤ
испытаний насосов производителя, опубликованные в общедоступной прессе.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Представлены экспериментальные зависимости расхода, КПД и потребляемой
ㅤ
ㅤ
ㅤ
мощности от давления на выходе трехпоршневых насосов моделей 1,3Т-10/20 и
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
1,3Т-12,5/16. Расчеты зависимости КПД и мощности, отдаваемой по давлению,
ㅤ
ㅤ
ㅤ
проводились с использованием предложенного алгоритма.
ㅤ
ㅤ
Использование
рекомендаций
ㅤ
по
ㅤ
оценке
гидравлических
ㅤ
и
энергетических характеристик насосных агрегатов позволит существенно
ㅤ
ㅤ
ㅤ
сократить производственные затраты при использовании трехплунжерных
ㅤ
ㅤ
ㅤ
насосов.
Выводы: 1. Предложенные
ранее обобщающие
ㅤ
ㅤ
зависимости в
ㅤ
безразмерной форме, связывающие между собой подачу насоса, давление,
ㅤ
ㅤ
затраченную мощность и КПД, применены для анализа опубликованных
ㅤ
ㅤ
ㅤ
рабочих характеристик современных ТПН производства ЧАО
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
≪Свесский
насосный завод≫, полученных при испытаниях на этом предприятии.
ㅤ
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
ㅤ
Подпись Дата
Подпись Дата
ㅤ
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
6
2. Эмпирические формулы использованы для построения примерных
ㅤ
ㅤ
ㅤ
характеристик ТПН по приведенным в техническом паспорте параметрам.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Апросксимирующие кривые дают результаты, имеющие приемлимую для
ㅤ
ㅤ
ㅤ
инженерных расчетов погрешность.
ㅤ
3. На примере однонасосного цементирующего агрегата на шасси Iveco с
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
колесной формулой 6х6, базирующегося на ТПН модели TPD-600, показано,
ㅤ
ㅤ
ㅤ
что использование расчетных гидравлических и энергетических характеристик
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
этого агрегата позволит существенно сократить производственные затраты при
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
использовании ТПН.
1.2 https://byreniepro.ru/nasosy/burovye.html «Устройство
и принцип
ㅤ
ㅤ
работы буровых насосов»
ㅤ
Рассмотрено понятие и конструкция бурового насоса.
ㅤ
ㅤ
Буровой насос – это агрегат, входящий в состав циркуляционной системы
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
буровой установки. С его помощью закачивается буровой раствор, в результате
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
чего происходит удаление пробуренной породы, укрепление скважины и
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
охлаждение долота.
В зависимости от выполняемых задач буровой насос может выпускаться в
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
разных исполнениях. Наиболее распространены 2- и 3-поршневые агрегаты.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Конструкция бурового насоса условно разделена на гидравлическую и
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
приводную части. В приводной части вращательное движение, полученное от
ㅤ
ㅤ
ㅤ
привода, преобразуется в поступательное движение, которое затем передается
ㅤ
ㅤ
ㅤ
на поршни. В гидравлической части механическая энергия, получаемая от
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
поршней, преобразуется в гидравлическую энергию жидкости.
ㅤ
ㅤ
Буровой насос представляет собой гидравлическую машину объемного
ㅤ
ㅤ
ㅤ
действия, в которой поток жидкости разделен на отдельные объемы. Подача
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
жидкости от бурового насоса также происходит порционно.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Впрыск жидкости происходит за счет совместной работы поршня и
ㅤ
ㅤ
клапанов. Клапаны всасывающий
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
ㅤ
ㅤ
и нагнетательный
ㅤ
ㅤ
расположены на
КП.ТМ.15.03.05.070.19
ㅤ
ㅤ
Лист
Лист
7
всасывающей
и
ㅤ
нагнетательной
линиях
соответственно.
ㅤ
Будучи
самодействующими, их открытие и закрытие происходит за счет разницы
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
давления жидкости, силы упругости пружинного элемента и веса тарелки
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
клапана.
Буровой насос подает и циркулирует раствор в скважине, которая, в свою
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
очередь, поднимает шлам (бурящуюся породу) на свою поверхность, тем
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
самым очищая забой скважины.
ㅤ
В зависимости от конструкции все агрегаты делятся на 2-поршневые и 3ㅤ
ㅤ
поршневые. В
ㅤ
современной буровой
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
отрасли широкое
распространение
ㅤ
получили 3-поршневые насосы, так как они имеют значительное преимущество
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
в производительности и равномерности давления потока. Типовая конструкция
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
бурового насоса состоит из двух частей, закрепленных на общей раме –
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
механической и гидравлической.
ㅤ
1.3 https://baikal-uvd.ru/ad «Гидродинамические Установки Высокого
ㅤ
ㅤ
Давления»
Рассмотрена продукция завода «Байкал».
ㅤ
Основу продукции нашей компании составляет широкий ассортимент
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
насосов высокого давления. Трехпоршневой (горизонтальный, со сменными
ㅤ
ㅤ
поршневыми парами) кривошипный насос предназначен для подачи рабочей
ㅤ
ㅤ
ㅤ
жидкости с температурой до +50°С, с содержанием твердых частиц не более
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
0,2% по массе и размерами 0,2 мм. .
ㅤ
ㅤ
Байкальский завод предлагает мощные гидродинамические агрегаты с
ㅤ
ㅤ
ㅤ
электроприводом, с широким выбором параметров давления и расхода воды
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
для решения широкого круга задач. Агрегаты высокого давления серии UNG
ㅤ
ㅤ
гарантируют максимальную
ㅤ
ㅤ
модификации гидравлической
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
ㅤ
универсальность использования
ㅤ
части трехпоршневого
ㅤ
ㅤ
ㅤ
за счет
ㅤ
насоса высокого
КП.ТМ.15.03.05.070.19
ㅤ
Лист
Лист
8
давления. Рабочее давление насоса можно быстро изменить на месте (в течение
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
1 часа) с помощью обычных ручных инструментов.
ㅤ
ㅤ
Преимущества объемных насосных агрегатов «Байкал»:
ㅤ
ㅤ
энергоэффективная альтернатива центробежным насосам;
ㅤ
• высокий КПД, на 30-40% выше КПД центробежных насосов;
ㅤ
ㅤ
• удельный расход
значительно
ниже,
энергии на
ㅤ
чем
ㅤ
у
ㅤ
1 м3 перекачиваемой жидкости
ㅤ
центробежных
насосов
ㅤ
аналогичной
ㅤ
ㅤ
производительности;
• возможность плавной регулировки параметров насоса (расхода и
ㅤ
ㅤ
ㅤ
давления) без снижения КПД;
ㅤ
• Для обслуживания установки достаточно 1 человека;
ㅤ
ㅤ
• значительно меньший вес и габариты по сравнению с центробежными
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
насосами при тех же показателях давления и производительности;
ㅤ
ㅤ
• затраты
ㅤ
ㅤ
на приобретение
и эксплуатацию
ㅤ
насосных агрегатов
ㅤ
ㅤ
производства Байкальского завода минимальны по сравнению с аналогичными
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
затратами на центробежные, горизонтальные и поршневые насосы;
ㅤ
ㅤ
• фиксированная цена (независимая от колебаний обменного курса); •
ㅤ
ㅤ
ㅤ
короткие сроки поставки оборудования, запасных частей и комплектующих;
ㅤ
ㅤ
ㅤ
• комфортные условия гарантийного и послегарантийного обслуживания.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
1.4 Малюшенко В.В. «Динамические насосы».
ㅤ
Рассмотрены трехплунжерные насосы высокого давления.
ㅤ
ㅤ
1) Трёхплунжерные насосы высокого давления типа 450TJ3 Tongjie для
ㅤ
ㅤ
ㅤ
перекачки воды и других схожих по характеристикам жидкостей.
ㅤ
Изм. Лист
Изм. Лист
ㅤ
ㅤ

Номинальная мощность до 450 кВт.

Рабочее давление до 380 бар.

Скорость потока / подача 504,3 - 1372,7 л/мин.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
№ докум.№
докум.
ㅤ
Подпись Дата
Подпись Дата
ㅤ
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
9
2) Тип насосов высокого давления, оснащенных тремя плунжерами
ㅤ
ㅤ
ㅤ
250TJ3T Tongjie для транспортировки воды и аналогичных по свойствам
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
жидкостей.

Номинальная мощность до 250 кВт.

Рабочее давление до 400 бар.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Скорость потока / подача 217 - 758 л/мин
ㅤ
Рассмотрены насосы китайской компании «Tongjie».
ㅤ
ㅤ
Насосы компании Tongjie разработаны таким образом, чтобы работать
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
непрерывно или в течение длительного времени в пределах своей мощностной
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
границы.
Основные сферы
использования в
ㅤ
ㅤ
промышленности и
ㅤ
в сфере
ㅤ
коммерческих услуг.
Применение насосных систем для проведения водоструйной очистки
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
поверхностей, а также в процессах производства на технологических линиях и
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
прочих аналогичных целях является распространенной практикой.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Установки, производимые компанией Tongjie, могут быть адаптированы в
ㅤ
ㅤ
ㅤ
соответствии с требованиями заказчика. Варьируя условия эксплуатации и
ㅤ
ㅤ
ㅤ
задачи, мы предлагаем нашим клиентам выбрать необходимый привод, блок
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
управления, несущую конструкцию, а также арматуру для всасывания и
ㅤ
ㅤ
ㅤ
создания напора. Кроме того, наши установки оснащены системами контроля,
ㅤ
регулировки
ㅤ
ㅤ
и безопасности. Мы
ㅤ
ㅤ
также предлагаем
ㅤ
дополнительные
принадлежности, которые позволяют выполнять необходимые задачи.
ㅤ
ㅤ
1.5 Степанов А.И. «Центробежные и осевые насосы»
ㅤ
ㅤ
Рассмотрены Трехплунжерные насосы АМГ.
ㅤ
Производство данных
ㅤ
ㅤ
изделий осуществляется
требованиями, установленными
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
ㅤ
в ТУ
ㅤ
ㅤ
в соответствии
ㅤ
с
28.13.12-001-46919837-2017. Они
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
10
предназначены для подачи метанола или этиленгликоля в газодобывающие
ㅤ
ㅤ
скважины, трубопроводы
ㅤ
для сбора
ㅤ
ㅤ
и транспортировки
ㅤ
газа, с целью
ㅤ
предотвращения образования гидратных пробок и отложений, а также для
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
подачи МЭГа, ДЭГа и ТЭГа.
ㅤ
Подача - от 2,2 м3/ч
ㅤ
Мощность - 15-30 кВт
ㅤ
Давление – до 35 МПа
ㅤ
Трехплунжерный насос АМГ
Цель использования в нефтегазовой отрасли
ㅤ
ㅤ
Применение высокого давления при введении буровых растворов в
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
скважину во время геологоразведочного и эксплуатационного бурения, чтобы
ㅤ
ㅤ
ㅤ
сохранить давление в пласте, а также для перекачки различных жидкостей под
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
высоким давлением.
Преимущества:

Производительность - до 20000 л/ч;

Давление - до 35 МПа.
ㅤ
ㅤ
Трехплунжерный насос предназначен для перекачивания различных
ㅤ
жидкостей, включая
ㅤ
нейтральные и
ㅤ
ㅤ
агрессивные, такие как
ㅤ
ㅤ
эмульсии,
суспензии и другие. Он способен работать с температурным диапазоном от –
ㅤ
50ºС
ㅤ
ㅤ
до +60ºС
превышающей
ㅤ
ㅤ
ㅤ
(+120ºС*), а также
ㅤ
с кинематической
ㅤ
80сСт (мм2/с). включающих
ㅤ
в себя
ㅤ
вязкостью, не
ㅤ
твердые частицы,
количество которых не превышает 0,2% по массе, а их размер не превышает 0,6
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
мм.
1.6 Суханов Д.Я. «Американские центробежные насосы и метод их
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
расчета»
Рассмотрены центробежные насосы производства США.
ㅤ
ㅤ
Трёхплунжерный насос высокого давления 3D5E. Характеристики:
ㅤ
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
11

Номинальная мощность до 37 кВт.

Рабочее давление до 160 бар.

Скорость потока / подача 130 и 160 л/мин.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
В
ㅤ
ㅤ
3D5E используются две вариации плунжеров, имеющих разные
ㅤ
ㅤ
ㅤ
диаметры: 36 мм и 40 мм.
ㅤ
1.7 Ломакин А.А. «Центробежные и осевые насосы»
ㅤ
ㅤ
Рассмотрен принцип работы трёхплунжерных насосов.
ㅤ
ㅤ
Трехплунжерный насос, имеющий компоненты, такие как гидроблок с
ㅤ
плунжерами, приводная часть
крейцкопфами и
ㅤ
с эксцентриковым
ㅤ
цилиндрической шевронной
ㅤ
валом, шатунами,
ㅤ
зубчатой передачей, где
ㅤ
ㅤ
ㅤ
полушевроны передачи закреплены на эксцентриковом валу, а ведущие
ㅤ
ㅤ
ㅤ
полушевроны на валу, параллельном эксцентриковому валу. Отличительной
ㅤ
ㅤ
ㅤ
особенностью является наличие ведущего полушеврона с закрепленным
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ведомым колесом конической передачи, а шестерня конической передачи
ㅤ
ㅤ
ㅤ
закреплена на валу, перпендикулярном эксцентриковому валу. Ось вращения
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
эксцентрикового вала смещена вниз по отношению к оси плунжеров. Кроме
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
того, в гидроблоке и приводной части установлены элементы для подогрева
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
гидроблока и масла приводной части.
ㅤ
ㅤ
Способ функционирования плунжерного насоса:
ㅤ
1.
Коленвал
ㅤ
электрического
двигателя
ㅤ
передает
возвратно-
поступательные движения плунжеру, который перемещается вдоль цилиндра.
ㅤ
2.
ㅤ
ㅤ
По направлению к двигателю, плунжер увеличивает объем рабочей
ㅤ
ㅤ
ㅤ
камеры и вызывает снижение давления, что приводит к открытию впускного
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
клапана. В результате, рабочая полость заполняется вакуумированной смесью
ㅤ
ㅤ
ㅤ
или газом.
3.
В результате движения в обратном направлении, плунжер приводит
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
к повышению давления в камере, что вызывает закрытие впускного клапана и
ㅤ
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
ㅤ
Подпись Дата
Подпись Дата
ㅤ
КП.ТМ.15.03.05.070.19
ㅤ
ㅤ
Лист
Лист
12
открытие выпускного клапана. Таким образом, смесь выводится из камеры до
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
достижения крайнего положения штока.
ㅤ
После этого, плунжер совершает обратное движение, создавая снижение
ㅤ
ㅤ
ㅤ
давления, которое закрывает отверстие выхода и открывает входное отверстие.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
И этот процесс повторяется снова.
ㅤ
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
ㅤ
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
13
2. Характеристики основных трехплунжерных насосов
ㅤ
Трёхплунжерный насос высокого давления 450TJ3
ㅤ
ㅤ
Рисунок 1 - Трёхплунжерный насос высокого давления 450TJ3
ㅤ
ㅤ
Трёхплунжерные насосы высокого давления типа 450TJ3 Tongjie для
ㅤ
ㅤ
ㅤ
перекачки воды и других схожих по характеристикам жидкостей.
ㅤ
ㅤ
ㅤ

Номинальная мощность до 450 кВт.

Рабочее давление до 380 бар.

Скорость потока / подача 504,3 - 1372,7 л/мин.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
В 450TJ3 в процессе использования применяются шесть размеров
ㅤ
ㅤ
ㅤ
плунжеров, имеющих диаметры в диапазоне от 65 до 90 мм.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Tongjie насосы создаются из материалов превосходного качества, а
ㅤ
ㅤ
ㅤ
детали этих насосов производятся и обрабатываются с использованием
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
передового прецизионного высокотехнологичного оборудования.
ㅤ
Настройка насосов Tongjie выполнена с учетом мощностного диапазона,
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
чтобы обеспечить непрерывную или длительную работу.
ㅤ
ㅤ
Основные сферы использования в промышленных и коммерческих
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
областях.
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
14
Системы,
основанные
на
насосах,
ㅤ
применяются
для
ㅤ
очистки
поверхностей с помощью водоструя, а также для производственных процессов
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
на технологических линиях и других аналогичных целей.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
У производства Tongjie имеется возможность изготавливать установки с
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
различными характеристиками, в зависимости от потребностей заказчика. Они
ㅤ
ㅤ
ㅤ
могут быть оснащены нужным приводом, блоком управления, несущей
ㅤ
ㅤ
ㅤ
конструкцией, а также всасывающей и напорной арматурой. Кроме того,
ㅤ
установки
ㅤ
ㅤ
могут быть
ㅤ
оснащены системами
ㅤ
ㅤ
контроля, регулировки и
ㅤ
безопасности. По желанию заказчика, они также могут быть дополнены
ㅤ
дополнительными
ㅤ
ㅤ
принадлежностями, необходимыми для
ㅤ
ㅤ
выполнения
требуемых задач.
ㅤ
Характеристики
Торговая марка —Tongjie
ㅤ
Страна производства —Китай
ㅤ
Модель —450TJ3
Исполнение —Горизонтальное
ㅤ
Компоновка —3-х плунжерный
ㅤ
Номинальная мощность, кВт —до 450
ㅤ
Трёхплунжерный насос высокого давления 250TJ3T
ㅤ
ㅤ
Рисунок 2 - Трёхплунжерный насос высокого давления 250TJ3T
ㅤ
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
ㅤ
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
15
Тип насосов высокого давления, оснащенных тремя плунжерами
ㅤ
ㅤ
ㅤ
250TJ3T Tongjie для транспортировки воды и аналогичных по свойствам
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
жидкостей.

Номинальная мощность до 250 кВт.

Рабочее давление до 400 бар.

Скорость потока / подача 217 - 758 л/мин.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
В приложении представлены таблицы с техническими данными и
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
рабочими характеристиками стандартных исполнений.
ㅤ
ㅤ
В 250TJ3T используются восемь типоразмеров плунжеры с диаметрами
ㅤ
ㅤ
ㅤ
от 50 до 75 мм.
ㅤ
Оборудование компании Tongjie придерживается строгих стандартов
ㅤ
ㅤ
ㅤ
качества при производстве насосов, что гарантирует их надежность и
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
долговечность. Мы предлагаем широкий ассортимент насосов Tongjie, которые
ㅤ
ㅤ
ㅤ
могут быть использованы в различных отраслях, включая нефтегазовую
ㅤ
ㅤ
ㅤ
промышленность, химическую промышленность, пищевую промышленность и
ㅤ
ㅤ
ㅤ
многое другое. Наши насосы отличаются высокой производительностью и
ㅤ
ㅤ
ㅤ
эффективностью, что делает их идеальным выбором для различных задач.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Опыт и технические знания нашей компании позволяют нам предлагать нашим
ㅤ
ㅤ
клиентам насосы
ㅤ
ㅤ
ㅤ
высокого качества, отвечающие
ㅤ
их индивидуальным
ㅤ
ㅤ
потребностям оборудовании.
Насосы компании Tongjie разработаны таким образом, чтобы работать
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
непрерывно или в течение длительного времени в пределах своей мощностной
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
границы.
Основные сферы
ㅤ
использования в
ㅤ
промышленности и
ㅤ
в сфере
ㅤ
коммерческих услуг.
Применение насосных систем для проведения водоструйной очистки
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
поверхностей, а также в процессах производства на технологических линиях и
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
прочих аналогичных целях является распространенной практикой.
ㅤ
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
ㅤ
Подпись Дата
Подпись Дата
ㅤ
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
16
Установки, производимые компанией Tongjie, могут быть адаптированы в
ㅤ
ㅤ
ㅤ
соответствии с требованиями заказчика.
ㅤ
Таблица 1 Характеристки трёхплунжерного насоса высокого давления
ㅤ
ㅤ
250TJ3T
Торговая марка
Страна производства
Модель
Исполнение
Компоновка
Номинальная мощность, кВт
Рабочее давление, бар
Скорость потока / подача, л/мин
Габаритные размеры (ДхШхВ), мм
Масса, кг
Встроенный редуктор
Принудительная смазка / охлаждение
Tongjie
Китай
250TJ3T
Горизонтальное
3-х плунжерный
до 250
до 400
до 758
1422 х 851 х 621 мм
около 900
Да
Да
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Трехплунжерные насосы АМГ
ㅤ
Рисунок 3 - Трехплунжерные насосы АМГ
ㅤ
Производство
ㅤ
данных изделий
требованиями, установленными в
ㅤ
осуществляется в
ㅤ
соответствии с
ТУ 28.13.12-001-46919837-2017. Они
ㅤ
предназначены для подачи метанола или этиленгликоля в газодобывающие
ㅤ
скважины, трубопроводы для
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
ㅤ
ㅤ
сбора и
ㅤ
ㅤ
транспортировки газа, с
КП.ТМ.15.03.05.070.19
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
целью
Лист
Лист
17
предотвращения образования гидратных пробок и отложений, а также для
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
подачи МЭГа, ДЭГа и ТЭГа.
ㅤ
ㅤ
Подача - от 2,2 м3/ч
ㅤ
Мощность - 15-30 кВт
Давление – до 35 МПа
ㅤ
Трехплунжерный насос АМГ
ㅤ
Цель использования в нефтегазовой отрасли
ㅤ
ㅤ
Применение высокого давления при введении буровых растворов в
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
скважину во время геологоразведочного и эксплуатационного бурения, чтобы
ㅤ
ㅤ
ㅤ
сохранить давление в пласте, а также для перекачки различных жидкостей под
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
высоким давлением.
ㅤ
Преимущества:

Производительность - до 20000 л/ч;

Давление - до 35 МПа.
ㅤ
ㅤ
Трехплунжерный насос предназначен для перекачивания различных
ㅤ
ㅤ
жидкостей, включая нейтральные
ㅤ
и агрессивные, такие
ㅤ
ㅤ
как эмульсии,
суспензии и другие. Он способен работать с температурным диапазоном от –
ㅤ
50ºС до
ㅤ
ㅤ
ㅤ
+60ºС (+120ºС*), а
превышающей 80сСт
ㅤ
также с
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
кинематической вязкостью, не
(мм2/с). включающих в
ㅤ
себя твердые
ㅤ
ㅤ
частицы,
количество которых не превышает 0,2% по массе, а их размер не превышает 0,6
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
мм.
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
18
Трёхплунжерный насос высокого давления 3D5E
ㅤ
Рисунок 4 - Трёхплунжерный насос высокого давления 3D5E
ㅤ
ㅤ
3D5E Tongjie для переноса жидкостей, включая воду и другие схожие по
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
своим свойствам жидкости.
ㅤ

Номинальная мощность до 37 кВт.

Рабочее давление до 160 бар.

Скорость потока / подача 130 и 160 л/мин.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
В 3D5E
ㅤ
используются две вариации плунжеров, имеющих разные
ㅤ
ㅤ
ㅤ
диаметры: 36 мм и 40 мм.
ㅤ
Техническое оборудование, используемое для изготовления насосов
ㅤ
ㅤ
Tongjie, позволяет производить детали из прочных материалов и обрабатывать
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
их с высокой точностью.
ㅤ
На
ㅤ
протяжении своего
ㅤ
мощностного диапазона
ㅤ
насосы Tongjie
ㅤ
предназначены для непрерывной или продолжительной эксплуатации.
ㅤ
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
ㅤ
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
19
Основные
сферы использования
ㅤ
в промышленности
ㅤ
ㅤ
и сфере
ㅤ
предоставления коммерческих услуг.
ㅤ
На основе насосов создаются системы, которые применяются для очистки
ㅤ
ㅤ
ㅤ
поверхностей с помощью водоструя, а также для обеспечения технологических
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
линий в производственных процессах и других аналогичных задачах.
ㅤ
На
ㅤ
ㅤ
заводе Tongjie
ㅤ
ㅤ
выпускаются установки, которые
ㅤ
могут быть
ㅤ
адаптированы под требования заказчика. Это обеспечивается выбором нужного
ㅤ
привода, блока
всасывающей и
ㅤ
ㅤ
управления, несущей конструкции, а
ㅤ
ㅤ
напорной арматуры, систем
ㅤ
ㅤ
также наличием
контроля, регулировки и
безопасности. Кроме того, установки могут быть дополнительно оснащены
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
необходимыми аксессуарами для выполнения специфических задач.
ㅤ
ㅤ
Таблица 2 - Характеристики трёхплунжерного насоса высокого давления
ㅤ
ㅤ
3D5E
Торговая марка
Страна производства
Модель
Исполнение
Компоновка
Номинальная мощность, кВт
Рабочее давление, бар
Скорость потока / подача, л/мин
Габаритные размеры (ДхШхВ), мм
Масса, кг
Встроенный редуктор
Принудительная смазка / охлаждение
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
Tongjie
Китай
3D5E
Горизонтальное
3-х плунжерный
37
160
130 и 160
460х368х237
70
Нет
Нет
ㅤ
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
20
2.1 Принцип работы трёхплунжерных насосов
ㅤ
Трехплунжерный насос, имеющий компоненты, такие как гидроблок с
ㅤ
плунжерами, приводная
крейцкопфами
ㅤ
ㅤ
часть с
ㅤ
и цилиндрической
эксцентриковым валом, шатунами,
ㅤ
шевронной зубчатой
ㅤ
ㅤ
передачей, где
ㅤ
полушевроны передачи закреплены на эксцентриковом валу, а ведущие
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
полушевроны на валу, параллельном эксцентриковому валу (рисунок 5).
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Отличительной особенностью является наличие ведущего полушеврона с
ㅤ
ㅤ
ㅤ
закрепленным ведомым колесом конической передачи, а шестерня конической
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
передачи закреплена на валу, перпендикулярном эксцентриковому валу. Ось
ㅤ
ㅤ
ㅤ
вращения эксцентрикового вала смещена вниз по отношению к оси плунжеров.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Кроме того, в гидроблоке и приводной части установлены элементы для
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
подогрева гидроблока и масла приводной части.
ㅤ
ㅤ
Рисунок 5 – Схема трёхплунжерного насоса
ㅤ
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
ㅤ
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
21
2. Отличительной особенностью
трехплунжерного насоса
ㅤ
ㅤ
является
использование сквозного отверстия в гидроблоке в качестве элементов системы
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
подогрева. Для этого отверстия устанавливаются заглушка и корпус с
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
внутренней стороны, а также трубка и два штуцера с наружной стороны.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
У насоса имеются две основные части - приводная и гидравлическая. Они
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
соединены между собой и оснащены системой принудительной смазки.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Гидравлическая часть состоит из гидроблока, в котором находятся плунжеры.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Приводная часть насоса содержит станину, в которой установлены три
ㅤ
ㅤ
ㅤ
шатунно-крейцкопфные группы, эксцентриковый
вал и
ㅤ
цилиндрическая
ㅤ
шевронная зубчатая передача. Полушевроны зубчатой передачи, которые
ㅤ
ㅤ
вращаются на эксцентриковом валу, являются ведомыми, в то время как
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ведущие полушевроны установлены на входном валу насоса. Ось ведущего
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
вала передачи расположена перпендикулярно осям плунжеров.
ㅤ
ㅤ
В трёхплунжерном насосе продольные оси, совпадающие с осями
ㅤ
ㅤ
ㅤ
плунжеров, пересекают ось вращения эксцентрикового вала. Угол между
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
продольной осью шатуна и осью плунжера определяет силу трения крейцкопфа
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
в постели и, таким образом, влияет на степень нагрева и КПД насоса. Снижение
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
угла между осями шатунов и плунжеров во время работы приведет к
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
увеличению КПД и снижению нагрева насоса.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Основной задачей данного проекта является создание дизайна насоса с
ㅤ
ведущим
ㅤ
ㅤ
валом, ось которого
улучшенной
эффективностью
ㅤ
параллельна продольной
ㅤ
и
ㅤ
эффективной
ㅤ
ㅤ
ㅤ
оси насоса, с
системой
подогрева
ㅤ
ㅤ
гидравлической и приводной частей, чтобы увеличить уникальность модели.
ㅤ
Для решения
ㅤ
ㅤ
задачи в
ㅤ
трехпоршневом насосе, состоящем
ㅤ
ㅤ
из
гидроагрегата с поршнями, ведущей части, состоящей из эксцентрикового вала,
ㅤ
ㅤ
ㅤ
шатунов, крейцкопфов и цилиндрической шевронной передачи, ведомые
ㅤ
полушевроны которой
ㅤ
ㅤ
установлены на
ㅤ
эксцентрике вал, а
ㅤ
ведущие
полушевроны установлены на валу параллельно эксцентрику вала, согласно
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
полезной модели ведомое колесо конической шестерни установлено на одном
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
из ведущих полушевронов, ведущее колесо конической шестерни установлен
ㅤ
Изм. Лист
Изм. Лист
ㅤ
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
ㅤ
КП.ТМ.15.03.05.070.19
ㅤ
Лист
Лист
22
на
валу
перпендикулярно
ㅤ
(который
является
ㅤ
приводным
валом)
ㅤ
эксцентриковому валу, ось вращения эксцентрикового вала смещена вниз
ㅤ
ㅤ
ㅤ
относительно оси толкателей и на нем установлены элементы корпуса клапана
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
и приводной части системы подогрева масла в гидроблоке и в приводной части.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Элементы системы обогрева гидроагрегата выполнены в виде сквозного
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
отверстия в гидроагрегате, на наружных концах отверстия смонтированы
ㅤ
ㅤ
ㅤ
заглушка и корпус, к которым изнутри приварены патрубок и два разъемы
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
прикручены снаружи.
ㅤ
Элементы системы подогрева масла приводной части, выполнены в виде
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
корпуса, ввернутого в станину, в корпусе выполнены два сквозных отверстия, в
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
которые с внутренней стороны вварена изогнутая трубка, а с наружной стороны
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ввернуты два штуцера.
ㅤ
На составляющие трехплунжерного насоса включают гидроблок с
ㅤ
ㅤ
ㅤ
плунжерами, приводную часть и цилиндрическую шевронную зубчатую
ㅤ
ㅤ
ㅤ
передачу. Ведомые полушевроны находятся на эксцентриковом валу, а ведущие
ㅤ
ㅤ
полушевроны установлены
ㅤ
ㅤ
на промежуточном
валу. Ведомое колесо
ㅤ
конической передачи закреплено на одном из ведущих полушевронов, а
ㅤ
шестерня расположена
ㅤ
ㅤ
на ведущем
ㅤ
ㅤ
валу в
ㅤ
корпусе. Для увеличения
эффективности и снижения нагрева насоса, ось вращения эксцентрикового вала
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
смещена вниз относительно осей плунжеров на величину «е». В гидроблоке
ㅤ
имеется
ㅤ
ㅤ
система подогрева
ㅤ
ㅤ
корпуса, выполненная в
ㅤ
ㅤ
виде... расточки,
выполненные на наружных концах сквозного отверстия 16, содержат в себе
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
корпус 17 и заглушку 18. В корпусе 17, снаружи, установлены два штуцера 19,
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
которые соединены с подводящей и отводящей линиями системы подогрева
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
(линии системы подогрева не отображены). С другой стороны корпуса 17
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
приварена трубка 20.
ㅤ
Внутри приводной части 3 насоса имеется система 21 для подогрева
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
масла, которая включает в себя корпус 22, закрепленный на станине насоса.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Внутри корпуса 22 имеется вваренная трубка 23, а снаружи два штуцера 24,
ㅤ
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
ㅤ
Подпись Дата
Подпись Дата
ㅤ
КП.ТМ.15.03.05.070.19
ㅤ
Лист
Лист
23
которые соединены с подводящей и отводящей линиями системы подогрева
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
(линии системы подогрева не показаны).
ㅤ
ㅤ
Принцип работы трёхплунжерного насоса заключается в следующем.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Осуществляют подачу рабочей жидкости (прямой ход). Это позволяет
ㅤ
ㅤ
ㅤ
создать циклическое движение жидкости в системе и обеспечить работу насоса
ㅤ
или
ㅤ
ㅤ
ㅤ
двигателя. они осуществляют
ㅤ
ㅤ
ㅤ
вытеснение жидкости, превращая
ㅤ
вращательное движение вала двигателя в движение жидкости.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Работа системы подогрева гидроблока может привести к поломке насоса,
если он запускается при минусовых температурах окружающей среды. Для
подогрева гидроблока можно использовать ПЖД, который может быть
подогревателем жидкостного двигателя, присоединенным к шасси, или
автономным ПЖД (система трубопроводов на фиг.5 не показана). Штуцеры 19
соединяются с ПЖД, образуя замкнутый трубопровод, в котором циркулирует
тосол, прокачиваемый насосом ПЖД. Тосол нагревается в ПЖД и, проходя
через трубку 20 и отверстие 16, нагревает гидроблок 1.
Работа системы подогрева масла в приводной части подобна работе
системы
подогрева
гидроблока
1.
Для
этого
используется
система
трубопроводов, штуцеры 24 и трубка 23, которые образуют замкнутый
трубопровод. В этом трубопроводе циркулирует тосол с помощью насоса ПЖД.
Тосол нагревается в ПЖД и передает тепло маслу в приводной части 3.
Использование конической передачи в конструкции насоса позволяет
установить ведущий
вал перпендикулярно
эксцентриковому валу или
параллельно продольной оси насоса. Такая конструкция привода позволяет
эффективно расположить насосы на шасси насосных установок и снабдить
двумя насосами передвижные насосные установки в продольном направлении.
Перемещение эксцентрикового вала относительно осей плунжеров позволяет
снизить потери и повысить КПД насоса. Кроме того, наличие системы
подогрева в гидроблоке и приводной части насоса облегчает запуск насоса при
низких температурах.
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
24
Таким образом, мы утверждаем, что предлагаемая полезная модель
обладает высокими характеристиками в эксплуатации, что приводит к
увеличению надежности и продолжительности работы насоса в целом.
Основой работы насоса высокого давления является увеличение длины
хода
плунжера,
что
в
свою
очередь
приводит
к
увеличению
производительности и давления. Увеличение длины хода достигается путем
использования
двухстороннего
всасывания
или
установки
нескольких
плунжеров.
Двухстороннее действие подразумевает, что процесс откачивания
происходит одновременно с двух сторон цилиндра, где шток (плунжер)
осуществляет движение. При движении вправо шток создает давление для
всасывания с левой стороны и выдавливает среду из рабочей камеры,
находящейся справа. При движении влево происходят аналогичные процессы,
но в обратном порядке. Таким образом, объем перекачиваемой жидкости или
создаваемое давление газа на выходе увеличивается в два раза. Поршневые
двухсторонние насосы действуют по тому же принципу.
Рисунок 6 – Принцип действия работы плунжерного насоса
Работа плунжерного насоса схожа с функционированием поршневого
насоса, но есть некоторые отличия. В отличие от поршня, движение в цилиндре
осуществляется специальным штоком, известным как плунжер. Еще одно
отличие заключается в том, что плунжер перемещается по цилиндру без
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
25
контакта со стенками, что значительно увеличивает срок службы оборудования.
Герметичность рабочей камеры обеспечивается сальниковыми уплотнениями,
которые в свою очередь предотвращают трение и износ деталей.
Способ функционирования плунжерного насоса:
4.
Коленвал
электрического
двигателя
передает
возвратно-
поступательные движения плунжеру, который перемещается вдоль цилиндра.
5.
По направлению к двигателю, плунжер увеличивает объем рабочей
камеры и вызывает снижение давления, что приводит к открытию впускного
клапана. В результате, рабочая полость заполняется вакуумированной смесью
или газом.
6.
В результате движения в обратном направлении, плунжер приводит
к повышению давления в камере, что вызывает закрытие впускного клапана и
открытие выпускного клапана. Таким образом, смесь выводится из камеры до
достижения крайнего положения штока.
7.
После этого, плунжер совершает обратное движение, создавая
снижение давления, которое закрывает отверстие выхода и открывает входное
отверстие. И этот процесс повторяется снова.
Своих изделиях для устранения негативных эффектов, связанных с
пульсацией и вибрацией оборудования. насосы, состоящие из трех плунжеров
или двухцилиндровых с двусторонним действием, считаются оптимальным
выбором для обеспечения бесшумной и стабильной работы.
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
26
Рисунок 7 – Трёхплунжерный насос
Чрезмерная пульсация вредит долговечности оборудования, поэтому
рекомендуется регулярно проводить техническое обслуживание насоса для
предотвращения его преждевременного отказа.
Часто плунжерный насос требует подтягивания крепежных элементов,
так как они могут ослабеть из-за вибрации. Также сальниковые уплотнения
являются слабым местом насоса и требуют периодической замены из-за
большой нагрузки на них. Большая пульсация может привести к нарушению
соосности валов, что может вызвать неправильную работу и поломку вала,
поэтому необходимо регулярно проверять состояние валов.
2.2. Преимущества трёхплунжерных насосов
Область применения плунжерных насосов:

металлургия;

производство автомобилей и производство машин (включая
гидроприводы);

производство пищевых продуктов при использовании систем
обратного осмоса

медицина и фармацевтика;

производство электрических приводов в отрасли энергетики

электроника;

добыча нефти (процесс бурения скважин и транспортировки
нефтепродуктов

производство химически нейтральных веществ для деталей и
смазки, а также точная дозировка составляющих - основные задачи химической
промышленности.
Существуют два типа плунжерных насосов: объемный и необъемный.
Эти типы в свою очередь подразделяются на различные варианты в
зависимости от их конструктивных особенностей.
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
27
Виды плунжерных насосов:

с горизонтальным исполнением;

с вертикальным исполнением;

многоплунжерный;

ручной;

механический;

с герметичными цилиндрами;

многоцилиндровый.
Разнообразие насосов также определяется типом перекачиваемой среды,
и они могут быть водными, вакуумными, нефтяными и другими.
У каждого из вышеперечисленных видов есть свои уникальные
характеристики, которые позволяют использовать их в различных сферах, но
все они обладают одним и тем же набором преимуществ.
Преимущества использования плунжерного насоса:

экономичность;

производительность;

надежность;

увеличение
долговечности
путем
устранения
трения
между
компонентами;

это оборудование может быть легко адаптировано к любой
вакуумной системе путем настройки его характеристик и параметров.
Конструкция
насоса
проста
и
не требует
особых
усилий
при
эксплуатации, что также является явным преимуществом.
Объем перекачиваемого газа напрямую зависит от расстояния, которое
проходит плунжер. Это позволяет максимально использовать рабочее
пространство насоса, поэтому КПД оборудования достигает 90%.
Недостатком плунжерного насоса является большая пульсация, которую,
однако, можно несколько снизить с помощью специальных регулировочных
работ или применения нескольких плунжеров.
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
28
В промышленности часто применяют поршневой насос объемного
действия,
в
котором
перекачивание
происходит
за
счет
возвратно-
поступательных движений плунжера.
В зависимости от принципа работы насоса различают плунжерные
насосы:
• односторонние действия;
• двойной эффект.
Оборудование двойного действия еще называют агрегатами высокого
давления. (high pressure pumps).
Среди производителей вакуумного оборудования, которые изготавливают
плунжерные насосы, хорошо себя зарекомендовали японские производители,
например, Osaka Vacuum. Они производят большой ассортимент плунжерных
насосов и вакуумных систем на их основе. Главное достоинство японских
насосов – качество и надежность. Известными марками являются Vickers, Atos,
Bonezzi и много других. Не стоит забывать и отечественного производителя,
огромный ассортимент плунжерных насосов предлагает российский завод
Синергия, представительство которого находится в Москве.
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
29
3. Расчет характеристик трехплунжерного насоса
Для уточнения расчетной схемы оценки отдельных гидравлических и
энергетических характеристик насосного агрегата, которые влияют на
достоверность расхода количества жидкости, подаваемой в заданную точку,
необходима точность определения характеристик насоса во всем диапазоне его
эксплуатации.
В связи с этим предлагается подход, основанный на совершенствовании
алгоритма расчета трехплунжерных насосов различных производителей, в
рамках ранее разработанной авторами методики гидравлического расчета
насосных агрегатов. В качестве примера приведен расчет трехплунжерных
насосов СВЕССА и ТПД-600. Исходными данными для расчета послужили
результаты испытаний насоса производителя, опубликованные в открытой
печати. Представлены экспериментальные зависимости расхода, КПД и
затраченной мощности от давления на выходе трехплунжерных насосов
моделей 1,3Т-10/20 и 1,3Т-12,5/16. Расчеты зависимости КПД и затрачиваемой
мощности
от
давления
выполнены
с
рекомендаций
по
использованием
предложенного
алгоритма.
Использование
оценке
гидравлических
и
энергетических характеристик насосных агрегатов позволит существенно
снизить себестоимость продукции при использовании трехпоршневых насосов.
В глубоких штанговых скважинах нагрузка на штангу имеет тенденцию
становиться очень большой и может даже превышать рабочий диапазон
насосной установки [20].
В источнике [21] показывает эффективность использования наборов
данных о вибрации поршневого насоса, центробежного насоса и коробки
передач для выявления неисправностей. диагностический.
В работе [22] численным методом исследована работа плунжернопоршневого топливного насоса высокого давления, предназначенного для
использования в схеме современных дизелей для подачи топлива к форсункам.
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
30
Повышение давления в цилиндре на конечных этапах хода насоса приводит к
разрушению ранее образовавшихся кавитационных структур.
Для определения параметров шума, вибрации и коррозии компонентов,
вызванных кавитацией в поршневом гидронасосе, было проведено численное
моделирование с использованием модели полной кавитации и модели
турбулентности [23].
В работе [24] представлена методика расчета подвески плунжера для
установки его на цилиндр после ремонта скважины.
Публикация [25] содержит основную информацию о процессе разработки
модели насосной установки со штангой-качалкой. Целью модели является
разработка
алгоритмов
оптимального
управления
производительностью
насосов,
бездатчиковая
диагностика
плунжерных
насосов,
получение
динамометрической карты, определение динамического уровня жидкости в
скважине и нормализация работы поврежденного агрегата перед устранением
неисправностей.
В статье [26] различные рабочие параметры насоса исследуются с
использованием методов вычислительной гидродинамики.
В тех случаях, когда большой расход должен сочетаться с высоким
давлением в сети, применяются трехплунжерные насосы (ТПН) [27–32].
Диагностика открытых неисправностей является важной, но часто
игнорируемой проблемой аппаратных компонентов, поскольку в практических
промышленных приложениях данные о неисправностях в большинстве случаев
недоступны или неполны на этапе обучения, что приводит к сбою большинства
методов, основанных на классификаторах неисправностей [33, 34].
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
31
Выбор насоса
Трёхплунжерные насосы представляют собой строенные насосы простого
действия,
кривошипы
которых
расположены
под
углом
120℃
друг
относительно друга. Общая подача трёхплунжерного насоса складывается из
подач насосов простого действия, и за один оборот коленчатого вала жидкость
три раза всасывается и три раза нагнетается.
В поршневых насосах жидкость при всасывании занимает в цилиндре
объём, освобождаемый поршнем. В период нагнетания этот объём жидкости
вытесняется поршнем в нагнетательный трубопровод. Следовательно, без учёта
утечек жидкости производительность поршневого насоса будет определяться
объёмом, описываемым поршнем в единицу времени.
Зависимость между напором H и производительностью Q поршневого
насоса показывает, что производительность поршневого насоса есть величина
постоянная, не зависящая от напора. На практике, вследствие увеличения
утечек жидкости через неплотности, возрастающие с повышением давления,
действительная
производительность
поршневого
насоса
несколько
уменьшается.
Насосы тройного действия отличаются более равномерной подачей,
представляющей собой сумму подач трёх насосов простого действия, у которых
периоды нагнетания и всасывания сдвинуты во времени.
Для уменьшения неравномерности подачи и смягчения гидравлических
ударов
поршневые
насосы
снабжаются
воздушными
колпаками,
установленными на входе жидкости в насос и выходе её из насоса. Воздушный
колпак представляет собой буферный промежуточный сосуд, в котором
примерно 50% объёма занимает воздух.
При ускорении движения поршня, т. е. когда в воздушный колпак
поступает
наибольшее
количество
жидкости,
воздух,
находящийся
в
последнем, сжимается. Избыток жидкости поступает в колпак и удаляется из
него, когда подача становится ниже средней. При этом давление воздуха,
находящегося в колпаке, изменяется незначительно (поскольку его объём
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
32
гораздо больше объёма поступающей жидкости) и движение жидкости в
нагнетательном (или всасывающем) трубопроводе становится близким к
равномерному.
При проектировании поршневого трёхплунжерного насоса стоит задача
определить необходимый напор и мощность при заданной подаче (расходе)
жидкости, перемещаемой насосом
https://areopag-spb.ru/pumps/trekhplunzhernye_nasosy/trehplunzhernye-nasosy/
Трёхплунжерные насосы АМГ производятся в соответствии с
ТУ 28.13.12-001-46919837-2017. Предназ- начены для залповой подачи метанола
или этиленгликоля в газодобывающие скважины, трубопроводы сбора и
транспортировки газа с целью предотвращения гидратных пробок и отложений, а
также для подачи МЭГа, ДЭГа и ТЭГа. На примере расчёта покажем, как при
заданных параметрах насоса меняется его производительность, а именно на
примере расчёта насоса 1 с учётом установленных параметров расчитаем
полезную мощность и потребный напор для насоса 2.
Подача от 2,2 м3/ч. Подача до 5,1 м3/ч. Мощность 15-30 кВт. Давление
до 35 Мпа.
Диаметр плунжера, мм 36
Максимальное давление на выходе, Мпа 35
Наибольшая идеальная подача при максимальной
частоте вращения вала насоса, м3/ч 2,2
Максимальная гидравлическая мощность насоса, кВт 23 3
Мощность устанавливаемого электродвигателя, кВт 30
Тип электродвигателя асинхронный
Ход плунжера, мм 40
Давление на входе, Мпа 0,2-2
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
33
Максимальная частота вращения вала, мин-1 300
Минимальная частота вращения вала, мин-1 100
Условный проход приемной линии, мм 45
Условный проход напорной линии, мм 25
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
34
3.1. Расчет
Для всасывающего и нагнетательного трубопровода примем одинаковую
скорость течения нефти, равную 1,5 м/c. Внутренний диаметр трубопровода
круглого сечения рассчитывают по формуле
𝑑 = √4𝑄/(𝜋𝜔)
𝑑 = √1,4 ∗ 10−3 ∗
(1)
4
3,14∗1,5
= 0,034 м
Выбираем стальную трубу с внутренним диаметром трубы 0,037 м, тогда
фактическая скорость нефти в трубе 𝜔 = 1,303 м/𝑐.
Примем, что коррозия трубопровода незначительная. Определение потерь
на трение и местные сопротивления
𝑅𝑒 = 𝜔𝑑𝜌/𝜇
(2)
Re=1,303*0,037*854,4/0,8603*10-3=47880,
т. е. режим течения турбулентный. Примем абсолютную шероховатость
равной ∆=1*10-4м. Тогда
e=∆/d
(3)
e=1*10-4/0,037=0,0027
Далее получим:
1/e=370; 10/e=3704; 560/e=207407; 3704<Re<207407
Таким образом, в трубопроводе смешанное трение
𝜆 = 0,11(𝑒 +
68 0,25
𝑅𝑒
)
(4)
𝜆=0,11(0,0027+68/47880)0,25=0,028
Сумма коэффициентов для всассывающей линии ξ1=1,2
Сумма коэффициентов для нагнетательной линии ξ2=1,5
Потерянный напор во всасывающей линии находим по формуле
𝜆𝑙
ℎп вс = ( + ξ1 ) 𝜔2 /2𝑔
𝑑э
hп вс=(0,028*10/0,037+1,2)1,3032/2*9,81=0,759 м
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
(5)
Лист
Лист
35
Потерянный напор в нагнетательной линии находим по формуле
𝜆𝑙
ℎп нагн = ( + 𝜉2 ) 𝜔2 /2𝑔
(6)
𝑑э
hп нагн=(0,028*40/0,037+1,2)1,3032/2*9,81=2,749 м
Общие потери напора
hп = hп вс+ hп нагн
(7)
hп=0,789+2,749=3,508 м
Рассчитываем потребный напор
H=(p2-p1)/(ρg)+Hг+hп
(8)
Hнап потр=(15-2)*106/854,4*9,81+15+3,508=1569,51 м вод. ст
Полезную мощность, затрачиваемую на перекачивание жидкости, определяют
по формуле
𝑁п = ρgQH
(9)
Nп=854,4*9,81*0,0014*1569,51=18417 Вт=18,4 кВт
Расчитываем запас напора, необходимый для предотвращения отрыва поршня
от жидкости вследствие сил инерции
h3=1,2(l/g)(f1/f2)(u2/r)
(10)
h3=1,2*(0,04/9,81)*(0,00101/0,00107)(12/0,020)=0,23 м
Увеличим диаметр трубопровода d (формула 1)
до 0,120 м, сделаем
обратный пересчёт на подачу Q (формула 1)
𝑑 = √𝑄 ∗
4
3,14∗1,5
= 0,120 м
Q=0,017 м3/c=61,2 м3/ч, в итоге подача увеличилась в 12 раз.
Далее
«Re=155288»
увеличивается,
а
«e=0,0008»
уменьшается.
Соответственно, смешанное трение «𝜆=0,065» увеличится,
«hп вс =0,573» и «hп нагн =2,005» уменьшились.
Далее увеличиваем геометрическую высоту подъёма до 30 м потребный
напор увеличивается Hнап потр (8) до 1584 м вод. ст и увеличивается полезная
мощность Nп (9) до 225642 Вт или 226кВт.
Геометрическую высоту подъёма мы оставим прежней 15 м, тогда
потребный напор Hнап потр (8) равен 1568,58, а далее полезная мощность Nп (9)
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
36
составляет 223505 Вт или 223 кВт. Делаем вывод, что увеличение
геометрической высоты подъёма в два раза не оказывает значительного
влияния на затраты полезной мощности. Производительность увеличивается в
12 раз за счёт увеличения внутреннего диаметра 0,120/0,034=3,5 раза
трубопровода и полезной мощности, соответственно, 223,505/18,4 кВт=12,1 раз.
При увеличении мощности увеличивается число оборотов.
При увеличении диаметра трубопровода увеличивается рабочая площадь
поршня и габариты всего плужера, увеличивается длина хода.
Объем освобождаемый поршнем за один ход расчитывается по формуле и
увеличивается от увеличения площади и хода поршня:
V= F* S  , м3 , где F, S – площадь и ход поршня соответственно.
Далее подача трехпоршневого насоса простого действия увеличивается
при увеличении объёма, освобождаемого поршнем за один ход
QT=3FSn/60
Соответственно, увеличение рабочей площади поршня, длины хода и
числа оборотов увеличивает производительность насоса.
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
37
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе написания дипломной работы произведено описание буровых
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
насосов, их назначения, устройства, выбора и расчета бурового насоса.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Рассмотрена актуальность работы, цели и задачи работы.
ㅤ
ㅤ
Наша страна обладает огромными запасами нефти и газа, основными
ㅤ
ㅤ
составляющими
топливно-энергетического
ㅤ
предварительным
ㅤ
ㅤ
данным в
разведанных запасов
ㅤ
комплекса.
России сосредоточено
ㅤ
по
ㅤ
около 1/3 мировых
ㅤ
природного газа, потенциальные
ㅤ
Только
запасы которого
ㅤ
ㅤ
ㅤ
оцениваются в 160 трлн куб. м3, обладает достаточно большими доказанными
ㅤ
ㅤ
ㅤ
запасами нефти (около 8% мировых — шестое место в мире).
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Все эти запасы находятся под землей и должны быть извлечены. Для
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
добычи этих богатств используются буровые установки, составленные из
ㅤ
ㅤ
ㅤ
различного бурового оборудования. В состав комплекса входят сооружения,
ㅤ
ㅤ
ㅤ
механизмы и другое вспомогательное оборудование, смонтированное на
ㅤ
буровой
ㅤ
ㅤ
площадке и
ㅤ
обеспечивающее самостоятельное
ㅤ
выполнение
ㅤ
технологических операций.
ㅤ
Но с каждым годом ситуация усложняется. Легких депозитов все меньше
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
и меньше. Появляется все больше и больше труднодоступных месторождений,
ㅤ
ㅤ
находящихся уже
ㅤ
на глубинах
ㅤ
ㅤ
более 3000 м. Поэтому
ㅤ
ㅤ
необходимо
разрабатывать и модернизировать буровое оборудование для автоматизации
ㅤ
ㅤ
ㅤ
буровых работ. Благодаря этому мы сможем сохранить текущий уровень
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
производства и, возможно, увеличить его.
ㅤ
По итогам написания дипломной работы можно сделать следующие
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
выводы:
1. Конструкция элементов гидравлической части насоса
ㅤ
ㅤ
ㅤ
исключает
возможность травмирования обслуживающего персонала струей жидкости при
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
повреждении уплотнений.
2. Конструкция пневмокомпенсатора позволяет установку манометра для
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
измерения давления в газовой полости и обеспечивает возможность сброса
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
давления до нуля.
ㅤ
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
38
3. Конструкция предохранительного устройства насоса соответствует
ㅤ
ㅤ
ㅤ
требованиям «Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности»,
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
утвержденных Госгортехнадзором России.
ㅤ
4. Чего мы добились. При увеличении мощности увеличили число
оборотов. При увеличении диаметра трубопровода увеличили рабочую
площадь поршня и габариты всего плужера, увеличилась длина хода.
Соответственно, объем освобождаемый поршнем за один ход увеличился после
увеличения площади и хода поршня. Далее подача трехпоршневого насоса
простого действия увеличивается при увеличении объёма, освобождаемого
поршнем за один ход.
Соответственно, увеличение рабочей площади поршня, длины хода и
числа оборотов увеличивает производительность насоса.
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
39
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Байбиков А.С., Караханьян В.К. Гидродинамика вспомогательных
ㅤ
ㅤ
трактов лопастных машин. — М.: Машиностроение, 1982. — 112 с.
ㅤ
2. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
жидкостей.— М.: Физматгиз, 1963. — 708 с.
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
40
3. Высокооборотные лопаточные насосы / Под ред. Б.В. Овсянникова и
ㅤ
ㅤ
ㅤ
В.Ф. Чебаевского. — М.: Машиностроение, 1975. — 336 с.
4. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы / Под ред. Т.М. Башты и
ㅤ
ㅤ
ㅤ
С.С. Руднева. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: Машиностроение, 1982. — 424 с.
ㅤ
5. Кузнецов А.В., Панаиотти С.С., Савельев А.И. Автоматизированное
ㅤ
ㅤ
проектирование многоступенчатого центробежного насоса: Учебное пособие:
ㅤ
ㅤ
— М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. — 124 с.
ㅤ
6. Ломакин А.А. Центробежные
ㅤ
и осевые
насосы. — М. — Л.:
ㅤ
Машиностроение, 1966. — 364 с.
7. Лунаци Э.Д. О наивысшем уровне КПД и кавитационных качеств
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
общепромышленных центробежных насосов основных конструктивных типов //
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Гидромашиностроение. Настоящее и будущее: Тез. докл. международной науч.ㅤ
техн. конф., октябрь 2004 г. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. — С.
ㅤ
ㅤ
43.
8. Малюшенко В.В. Динамические насосы: Атлас.-М.:-Машиностроение,
ㅤ
1984.-84с.
9. Малюшенко В.В., Михайлов А.К. Энергетические насосы: Справочное
ㅤ
ㅤ
пособие.-М.:-Энергоиздат, 1981.-200с.
10. Насосы. Каталог справочник.- М.:Машиностроение,1959.-552с.
11.
Панаиотти
ㅤ
С.С.
Основы
расчета
ㅤ
и
автоматизированное
ㅤ
проектирование лопастных насосов с высокой всасывающей способностью. —
ㅤ
ㅤ
ㅤ
М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. — 48 с.
ㅤ
12. Панаиотти С.С. Автоматизированный расчет и проектирование
ㅤ
ㅤ
центробежного насоса двустороннего входа: Учебное пособие: — М.: Изд-во
ㅤ
ㅤ
ㅤ
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. — 59 с.
13. Пфлейдерер К. Лопаточные машины для жидкостей и газов. — М.:
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Машгиз, 1960. — 682 с.
14. Руднев С.С. Основы теории лопастных решеток. — М.: Ротапринт
ㅤ
ㅤ
ㅤ
МВТУ, 1976. — 78 с.
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
41
15. Руднев С.С., Мелащенко В.И. Обратные течения на входе в рабочее
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
колесо и их влияние на форму напорной характеристики центробежных
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
секционных насосов // Труды ВНИИГидромаша. — 1968. — Вып. 37. — С. 167–
ㅤ
ㅤ
183.
16. Степанов А.И. Центробежные и осевые насосы. — М.: Машгиз, 1960.
ㅤ
ㅤ
— 464 с.
17. Сточек Н.П., Шапиро
А.С. Гидравлика жидкостных
ㅤ
ракетных
ㅤ
двигателей.– M.: Машиностроение, 1978. — 128 с.
18. Суханов Д.Я. Американские центробежные насосы и метод их
ㅤ
ㅤ
ㅤ
расчета. – Государственное объединенное изд-во. Редакция энергетической
ㅤ
ㅤ
ㅤ
литературы. -М. - Л, 1938.-74с.
19. Тимофеев Д.В., Савельев А.И., Панаиотти С.С. Автоматизированное
ㅤ
профилирование лопастей
центробежных рабочих
ㅤ
ㅤ
колес: Пособие по
ㅤ
ㅤ
проектированию — Калуга, 2007. — 66 с.
20. Zuo Y., Wu X. A comparative study of four rod load reduction techniques
ㅤ
for deep-rod
ㅤ
ㅤ
pumping. Journal of
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Petroleum Exploration
ㅤ
ㅤ
and Production
ㅤ
ㅤ
Technology, 2018, vol. 8, is. 2, pp. 475–483.
21. Tian Y., Wang Z., Zhang L., Lu C., Ma J. A subspace learning-based
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
feature fusion and openset fault diagnosis approach for machinery components.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Advanced Engineering Informatics, 2018, vol. 36, pp. 194–206.
ㅤ
22. Koukouvinis P., Karathanassis I.K., Gavaises M. Prediction of cavitation
ㅤ
ㅤ
ㅤ
and induced erosion inside a high-pressure fuel pump. International Journal of
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Engine Research, 2018, vol. 19, is. 3, pp. 360–373.
ㅤ
23. Gao D., Suo X., Cai Q., Wu S., Liang Y. Influences of Key Structural
ㅤ
Parameters
ㅤ
of Hydraulic
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Piston Pump
ㅤ
ㅤ
on Cavitation. Zhongguo
ㅤ
Jixie
Gongcheng/China Mechanical Engineering, 2018, vol. 29, is. 4, pp. 434–440.
ㅤ
24. Бахтизин Р.Н., Уразаков К.Р., Исмагилов С.Ф., Бакиров Р.И., Баширов
И.Р., Киселев А.В., Давлетшин Ф.Ф. Методика расчета подвески плунжера в
цилиндре насоса. Нефтяное хозяйство, 2018, № 2, с. 80–84
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
42
25. Zyuzev A.M., Bubnov M.V. Model for Sucker-Rod Pumping Unit
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Operating Modes Analysis Based on SimMechanics Library. Journal of Physics:
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Conference Series, 2018, vol. 944, is. 1.
26. Tong B., Yang W., Liu Q., Ye X., Shi L. Flowing and pressure-balancing
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
characteristics of clearance field in helical grooved piston-copper sleeve pair of
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
piston pump. Nongye Gongcheng Xuebao/Transactions of the Chinese Society of
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Agricultural Engineering, 2018, vol. 34, is. 2, pp. 55–63.
ㅤ
27. Насосы и агрегаты трехплунжерные кривошипные. URL: http://snzㅤ
ㅤ
nasos.ru/down/ swessa2.pdf (дата обращения 04 декабря 2023).
ㅤ
ㅤ
28. Великанов Н.Л., Наумов В.А., Примак Л.В. Определение рабочей
ㅤ
ㅤ
точки бетононасоса. Механизация строительства, 2015, № 9, с. 42–44.
ㅤ
29. Великанов Н.Л., Наумов В.А., Корягин С.И. Анализ характеристик
ㅤ
ㅤ
ㅤ
плунжерных насосов. Вестник машиностроения, 2018, № 3, с. 25–27.
ㅤ
30.
ServaGroup
–
Triplex
&
quituplex
pumps.
Available
http://www.servagroup.com/ triplex-quintuplex-pumps/ (дата обращения
at:
04
ㅤ
декабря 2023).
31. Христенко А.В., Акбулатов Т.О., Ишбаев Г.Г., Загидуллина Г.В.
ㅤ
ㅤ
Сравнительный анализ современных методик расчета линейных потерь
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
давления в трубе и кольцевом пространстве и его практические выводы.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Нефтегазовое дело, 2007, т. 5, № 1, с. 29–36.
ㅤ
32. Беляев Е.Ф., Цылев П.Н., Щапова И.Н. Двухфазный многополюсный
ㅤ
ㅤ
компенсированный асинхронный двигатель для нефтяной промышленности.
ㅤ
ㅤ
ㅤ
Вестник Пермского национального исследовательского
ㅤ
ㅤ
политехнического
университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело, 2017, т. 16, № 3, с. 238–
ㅤ
ㅤ
246.
33. Волков А.В., Даниленко Д.В., Ермаков Д.В., Ломакин В.О. Развитие
ㅤ
технологий
ㅤ
ㅤ
3D-прототипирования
совершенствования гидродинамических
применительно
ㅤ
ㅤ
к
вопросам
ㅤ
характеристик насосов. Насосы.
Турбины. Системы, 2017, № 3(24), с. 70–74.
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
43
34. Чабурко
ㅤ
П.С., Ломакин В.О., Кулешова
ㅤ
М.С., Баулин М.Н.
Комплексная оптимизация проточной части герметичного насоса методом ЛПㅤ
ㅤ
ㅤ
ㅤ
ТАУ поиска. Насосы. Турбины. Системы, 2016, № 1(18), с. 55–61.
Изм. Лист
Изм. Лист
№ докум.№
докум.
Подпись Дата
Подпись Дата
КП.ТМ.15.03.05.070.19
Лист
Лист
44