Поршневые насосы, Насосы высокого давления. Плунжерные насосы для нефти


Плунжерный насос - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Плунжерный насос

Cтраница 1

Плунжерные насосы приспособлены для работы при более высоких давлениях, чем поршневые, и применяются для перекачивания загрязненных и вязких жидкостей. Поэтому в химической промышленности плунжерные насосы применяются чаще поршневых.  [2]

Плунжерные насосы на рНОм Ю кгс / смг ( по нормали машиностроения МН 3031 - 61) предназначены для непрерывной подачи под давлением смазочных масел вязкостью 7 - 118 сСт к трущимся поверхностям.  [3]

Плунжерные насосы отличаются от поршневых конструкцией вытесняющего тела. Вместо поршня они имеют плунжер, представляющий собой полый цилиндр, движущийся в уплотняющем сальнике не касаясь внутренних стенок рабочей камеры. По гидравлическим параметрам поршневые и плунжерные насосы одинаковы.  [4]

Плунжерный насос испытывается на производительность не менее 1 5 л / мин одновременно с редуктором при 1 000 об / мин, и ходе плунжера до 6 мм.  [5]

Плунжерные насосы применяют в тех случаях, когда необходимо создать очень высокие давления. Принцип их работы аналогичен поршневым насосам. Различие заключается в конструкции поршня. В рабочей камере / плунжер 2 перемещается свободно, не касаясь стенок, а уплотнение 3 размещено неподвижно в корпусе камеры. Плунжер совершает возвратно-поступательное движение. Под действием разности давлений всасывающий клапан 4 открывается, и жидкость заполняет рабочую камеру. При движении плунжера влево давление жидкости в камере быстро возрастает и становится выше, чем давление в нагнетательном трубопроводе р.г. Открывается нагнетательный клапан 5, и жидкость из камеры вытесняется в напорный трубопровод. Далее цикл насоса повторяется.  [7]

Плунжерные насосы имеют и недостатки: 1) прерывистую подачу и, как следствие, дополнительные расходы энергии на пульсацию скорости потока; 2) наличие клапанов, значительную массу и габаритные размеры; 3) трудность регулирования подачи и невозможность реверса; 4) сложнее ремонт и эксплуатация; 5) сложнее привод от электродвигателя к насосу; 6) ограниченность частоты рабочих ходов из-за возрастания инерционных сил и трудности создания быстродействующих клапанов.  [8]

Плунжерные насосы следует применять для закачки воды и других жидкостей в нефтяные пласты на индивидуальных и групповых установках с двумя-тремя насосными агрегатами.  [9]

Плунжерные насосы не требуют такой тщательной обработки внутренней поверхности цилиндра, как поршневые, а неплотности легко устраняются подтягиванием или заменой набивки сальника без демонтажа насоса. В связи с тем что для плунжерных насосов нет необходимости в тщательной пригонке поршня и цилиндра, их применяют для перекачивания загрязненных и вязких жидкостей, а также для создания более высоких давлений. В химической промышленности плунжерные насосы более распространены, чем поршневые.  [11]

Плунжерный насос с гидроприводом был изготовлен и опробован на одной из электростанций Казэнерго.  [13]

Плунжерный насос состоит из цилиндра, в нижней части которого расположен всасывающий ( приемный) клапан, и пустотелого плунжера, вставленного в цилиндр.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Поршневые насосы

При перекачке вязкой нефти и нефтяных эмульсии рабочие характери­стики центробежных насосов резко ухудшаются. В таких случаях рациональ­нее применять поршневые или плунжерные насосы.

Работа поршневых насосов основана на создании разрежения во всасы­вающем и напора в нагнетательном трубопроводе при прямолинейном воз­вратно-поступательном движении поршня или плунжера в цилиндре насоса. Принципиальные схемы поршневого и плунжерного насосов аналогичны, разница состоит лишь в том, что поршни в первом насосе выполняются в ви­де диска, снабженного уплотняющими кольцами, а во втором - в виде плунжера.

Применяемые на нефтяных месторождениях поршневые насосы имеют кривошипно-шатунный механизм и приводится в действие электродвигате­лем, соединенным с насосом ременной передачей.

К основным техническим данным поршневых насосов относятся подача, давление нагнетания, высота всасывания, число оборотов или двойных ходов и мощность навалу.

Поршневые насосы имеют следующие особенности: их подача при изме­нении напора остается постоянной; движение жидкости характеризуется пульсацией, для устранения которой требуется установка воздушных колпа­ков на нагнетательной линии. Воздушные колпаки обычно конструктивно связаны с самим насосов. При увеличении подачи жидкости в единицу вре­мени находящийся в воздушном колпаке воздух сжимается, а при уменьше­нии подачи - расширяется. Таким образом, в колпаке создается упругая воз­душная подушка, выравнивающая подачу жидкости в нагнетательный трубо­провод.

Обвязка поршневых насосов трубопроводами обычно выполняется так же, как и обвязка центробежных насосов.

3. Резервуары

Для сбора, хранения и учета нефти и нефтепродуктов на нефте­промыслах, нефтеперерабатывающих заводах, нефтебазах и станциях маги­стральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов служат резервуары - со­суды разнообразной формы и размеров, построенные из различных материа­лов.

По назначению эти сосуды подразделяются на резервуары для хранения нефти, светлых и темных нефтепродуктов.

  1. По материалу - на металлические и неметаллические. Металлические ре­зервуары сооружают преимущественно из стали. К неметаллическим резер­вуарам относятся в основном железобетонные резервуары.

Резервуары каждой группы различают по форме: вертикальные, цилинд­рические, горизонтально-цилиндрические, каплевидные и других форм.

По схеме установки резервуары делятся на: наземные, у которых днище находится на уровне или выше наинизшей отметки прилегающей площадки; подземные, когда наивысший уровень жидкости в резервуаре находится ни­же наинизшей отметки прилегающей площадки не менее чем на 0,2 м. Резер­вуары сооружают различных объемов от 100 до 120000 м3.

Для хранения светлых нефтепродуктов применяют преимущественно стальные резервуары, а также железобетонные с внутренним покрытием -листовой стальной облицовкой или неметаллическими изоляциями, стойки­ми к воздействию нефтепродуктов.

Для хранения больших количеств нефти и темных нефтепродуктов реко­мендуется применять в основном железобетонные резервуары. Смазочные масла, как правило, хранят в стальных резервуарах.

  1. Группа однотипных резервуаров, объединенных трубопроводными ком­муникациями, называется резервуарным парком. Каждая группа наземных резервуаров ограждается земляным валом или стенкой, высота которых при­нимается на 0,2 м выше расчетного уровня разлившейся жидкости, но не ме­нее 1 м при ширине земляного вала по верху 0,5 м.

Вертикальные цилиндрические резервуары подразделяются на резервуа­ры низкого давления, с понтонами и с плавающими крышами. Каждый ре­зервуар снабжается лестницей, необходимой для осмотра оборудования, от­бора проб и контроля за уровнем нефтепродукта. У места присоединения ле­стницы к крышке резервуара сооружается замерная площадка, на которой устанавливают замерные приспособления и аппаратуру.

Резервуары низкого давления с щитовым коническим или сферическим покрытием отличаются тем, что покрытие монтируется из готовых щитов, выполненных из листовой стали толщиной 2,5 мм. Пояса корпуса резервуаров имеют толщину 4-10 мм / снизу вверх/.

Резервуары с коническим покрытием сооружают объемом 100 - 5000 м3, причем в центре их устанавливают центральную стойку, на которую опира­ются щиты покрытия. Резервуары со сферическим покрытием сооружают объемом 10000, 15000 и 20 000 м3 . Щиты покрытия по контуру опираются на кольцо, установленное на корпусе резервуара. Толщина листов резервуа­ров 6-14 мм. Толщина листов покрытия 3 мм.

Резервуары оснащаются дыхательной арматурой и замерными устройствами. К ним относятся (рис.1):

1. Люк - лаз для внутреннего осмотра, ремонта и очистки резервуара;

2. Люк световой /на крыше резервуара/ для проветривания и освещения ре­зервуара;

3. Люк замерной для контрольного замера уровня жидкости в резервуаре и взятия проб, которые нормально осуществляются специальным уровнемером и сниженным пробоотборником.

4. Хлопушка, предназначенная для предотвращения потерь нефтепродуктов в случае разрыва трубопроводов или выхода из строя резервуарной задвижки;

5. Сифонный водоспускной кран, устанавливаемый для выпуска подтоварной воды из резервуара; монтируется он снаружи резервуара на конце трубы с изогнутым отводом, находящимся внутри резервуара у его днища;

6. Дыхательный клапан, предназначенный для регулирования давления паров нефтепродуктов в резервуаре в процессе закачки или выкачки нефтепродукта, а также колебаний температуры; в зависимости от условий применения и конструкции резервуаров на них устанавливают дыхательные клапаны раз­личных модификации и диаметров;

7. Огневой предохранитель, служащий для защиты резервуара от проникно­вения в его газовое пространство огня через дыхательную аппаратуру;

8. Предохранительные клапаны /гидравлический' и мембранный/ для регули­рования давления паров нефтепродуктов в случае неисправности дыхатель­ного клапана иди если сечение дыхательного клапана окажется недостаточ­ным для быстрого пропуска газов или воздуха;

9. Пеногенератор для подачи цены при тушении пожара в резервуаре.

С целью снижения потерь легкоиспаряющейся нефти и нефтепродуктов применяют резервуары с плавающим понтоном.

Понтон, плавающий по поверхности жидкости, уменьшает площадь испа­рения, благодаря чему резко снижаются /в 4-5 раз/ потери от испарения. Понтон представляет собой диск с поплавками, обеспечивающими его пла­вучесть. Между понтоном и стенкой резервуара оставляется зазор шириной 100 - 300 мм, перекрываемый уплотняющими герметизирующими затворами. Известны несколько конструкций затворов, однако в основном применяют затворы из прорезиненной ткани, профили которой имеют форму петли с внутренним заполнением затвора упругим материалом.

Плавающие понтоны различают двух типов: металлические и из синтети­ческих пенопластовых или пленочных материалов. Резервуар с металличе­ским понтоном в виде диска с открытка коробами. К периферийному кольцу жесткости, который одновременно служит и бортом понтона, прикрепляется герметизирующий затвор. Понтон оснащен опорами, на которые он опирает­ся в нижнем положении. В связи с тем, что понтоны сооружают в резервуа­рах со стационарным покрытием, которое предотвращает попадание атмо­сферных осадков на поверхность понтонов, это позволяет применять облег­ченные конструкции понтонов из синтетических пленочных материалов.

Резервуары с плавающей крышей не имеют стационарного покрытия, а роль крыши у них выполняет диск из стальных листов, плавающий на по­верхности жидкости.

Каплевидные резервуары применяют для хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов с высокой упругостью паров. Оболочке резервуара придают очертание капли жидкости, свободно лежащей на несмачиваемой плоскости и находящемся под действием сил поверхностного натяжения. Благодаря та­кой форме резервуара создаются условия, при которых все элементы поверх­ности корпуса под действием давления .жидкости растягиваются примерно с одинаковой силой, испытывая одни и те же напряжения, что обеспечивает минимальный расход стали на изготовление резервуара.

В связи с тем, что каплевидные резервуары рассчитывают на внутреннее давление в газовом пространстве 0,04-0,2 МПа и вакуум 0,005 МПа, легко­испаряющиеся нефтепродукты хранятся почти полностью без потерь от ма­лых "дыханий" и пары выпускают в атмосферу главным образом при напол­нении резервуаров.

В зависимости от характера изготовления оболочки различают два основ­ных типа этих резервуаров: гладкие и многоторовые. К каплевидным отно­сятся резервуары с гладким корпусом, не имеющим изломов. Такие резер­вуары сооружают объемом 5000-6000 м3, рассчитанные на давление 0,075 МПа. Резервуары, корпус которых образуется пересечением нескольких обо­лочек двойной кривизны называются многокупольными или многоторовыми. Резервуары этого типа сооружаются объемом 500- 20000 м3, они рассчитаны па давление до 0,37 МПа.

Неметаллические резервуары - такие резервуары, у которых несущие кон­струкции выполнены из неметаллических материалов. К неметаллическим резервуарам в основном относятся железобетонные и резервуары резинотканевых или синтетических материалов, применяемых преимущественно в ка­честве передвижных емкостей.

Железобетонные резервуары по виду хранимого нефтепродукта подразделяются на резервуары для: мазута, нефти, масел и светлых нефтепродук­тов. Поскольку нефть и мазут практически не оказывают химического воз­действия на бетон и обладают способностью за счет своих тяжелых фракций и смол тампонировать /кольматировать/ мелкопористые материалы, умень­шая со временем их просачиваемость и проницаемость, при их хранении в железобетонных резервуарах не требуется специальной защиты стенок, днищ и покрытия резервуаров. При хранении смазочных материалов во избежание их загрязнения внутренние поверхности резервуаров защищают различными покрытиями или облицовками. То же относится и к резервуарами для светлых легкоиспаряющихся нефтепродуктов, которые, обладая незначительной вяз­костью, легко фильтруется через бетон. Кроме того, покрытие в данном слу­чае должно обладать повышенной герметичностью /газонепроницаемостью/ с целью уменьшения потерь от испарения.

Железобетонные резервуары, кроме экономии металла, обладают еще ря­дом технологических преимуществ. При хранении в них подогреваемой вяз­кой нефти и нефтепродуктов медленнее происходит их остывание за счет ма­лых тепло потерь, а при хранении легкоиспаряющихся светлых нефтепродук­тов уменьшаются потери от испарения, так как резервуары при подземной установке менее подвержены солнечному облучению. Резервуары этого типа по форме в плане сооружают круглыми и прямоугольными. Наиболее эконо­мичны, резервуары круглой формы, однако резервуары прямоугольной формы более просты в изготовлении.

Операторы, обслуживающие резервуары и резервуарные парки, обязаны хорошо знать устройство и назначение каждого резервуара, схему располо­жения трубопроводов и назначение всех задвижек, чтобы безошибочно де­лать необходимые переключения при эксплуатации резервуаров наиболее ответственные операции – это наполнение и опорожнение. Расход нефти при наполнении или опорожнении резервуара не должен пре­вышать суммарной пропускной способности установленных на резервуаре дыхательных, я также предохранительных или вентиляционных патрубков. Скорость наполнения или опорожнения резервуаров с понтонами или пла­вающими крышами должна быть такой, чтобы скорость подъема понтона не превышала 3,5 м/ч. Пели по измерениям уровня нефти в резервуаре пли по другим данным обнаружено, что нормальное наполнение или опорожнение резервуара нарушено, то немедленно должны быть приняты меры к выясне­нию причины нарушения и к ее устранению. В необходимых случаях пере­качку должна быть остановлена.

Открытие и закрытие резервуарных задвижек должно быть плавное. При наличии электроприводных задвижек с местным или дистанционным управ­лением должна быть предусмотрена сигнализация, указывающая положение запорного устройства задвижек.

Одновременное операции с задвижками во время перекачки по отключе­нию нового резервуара запрещается. Действующий резервуар должен быть выведен из перекачки только после того, как будут полностью закончены операции с задвижками по вводу в перекачку нового резервуара.

Одновременное автоматическое переключение задвижек в резервуарном палке допускается при условии защиты трубопроводов от повышения давле­ния в случае неправильного переключения задвижек.

При наполнении резервуара необходимо строго следить за, высотой уров­ня нефти, чтобы не допустить перелив нефти или подъем понтона выше верхнего крайнего положения. Уровень нефти должен быть установлен с учетом ее расширения от нагревания. Обычно нефтяные резервуары не за­полняют до верха на 3-5 %. При опорожнении резервуаров, оборудованных подогревателями, необходимо следить, чтобы уровень жидкости над подог­ревателем был не менее 0,5 м, так как действующий оголенный подогрева­тель создает пожарную опасность.

В резервуарах могут наблюдаться течи в корпусе или днище, вызванные деформацией металла, некачественной сваркой или другими причинами. По­этому при вступлении на дежурство старший по смене должен обеспечить обход резервуаров. При осмотре сварных резервуаров особое внимание должно быть уделено вертикальным швам нижних поясов корпуса, швам приварки нижнего пояса к днищу, швам окраин днища и прилегающим уча­сткам основного металла.

При появлении трещин в швах или основное металле днища действую­щий резервуар должен быть немедленно опорожнен и защищен. При появлении трещин в швах или основном металле стенки действующий резервуар должен быть опорожнен полностью или частично, в зависимости от способа его ремонта.

Визуальный осмотр поверхности понтона необходимо проверять ежеме­сячно, а плавающие крыши - ежедневно с верхней площадки резервуара. В верхнем положении понтон осматривают через световой люк, в нижнем по­ложении - через люк-лаз в третьем поясе резервуара. При осмотре необходи­мо следить за тем, нет ли отпотин нефтепродукта на ковре понтона и в ко­робках, следить за плотностью прилегания затвора к стенке резервуара, к центральной стойке и к кожуху пробоотборника. При обнаружении на ковре понтона нефти ее необходимо удалить и выяснить причину неисправности. В случае нарушения герметичности ковра понтона или коробок резервуар дол­жен быть опорожнен и выведен на ремонт.

При осмотре резервуарного оборудования необходимо следить за со­стоянием прокладочных колец и .шарнира замерного люка, плавностью движения и плотностью посадки тарелок дыхательных клапанов, качеством и уровнем масла в гидравлических предохранительных клапанах, чистотой сетки этих клапанов, ходом хлопушки, наличием и исправностью диафрагмы пеносливной камеры, чистотой пакетов с гофрированной пластинами огне­вых предохранителей, положением приемного отвода сифонного крана /внерабочем состоянии он должен быть в горизонтальном положении/.

Резервуары необходимо периодически очищать от осадков парафина и механических примесей. Особенно интенсивное накопление осадков проис­ходит в резервуарах, в которых хранится малосмолистая парафинистая нефть. Сроки зачистки должны быть определены в зависимости от вида неф­ти, но не реже 1 раза в два года. Зачистку резервуаров должен осуществлять специально обученный и подготовленный персонал, допущенный медицинской комиссией.

При зачистке резервуаров рекомендуется применить механизированные средства, гидромониторы и пароэжекторы. При использовании пароэжектора к нему прикрепляют зачисткой шланг. В эжектор подают пар поп давлением 0,6-0,7 МПа. Осадок, засасываемой в эжектор, разогревают струей пара, пре­вращают в легко перекачиваемую массу и удаляют из резервуара.

Гидромонитор - моечная машина, в которую подают моечную жидкость под давлением 0,8 -1,2 МПа. Моечная жидкость при помощи брандспойтов моечной машины вращается в горизонтальной и вертикальной плоскостям, при этом она омывает внутреннюю поверхность резервуара. В качестве мо­ечной жидкости используют горячий /45-70°С/ водный раствор моющего препарата МЛ-2, концентрация которого составляет 0,15-0,35%. Препарат МЛ-2 представляет собой композицию синтетических поверхностно-активных веществ с добавками электролитов.

Такой метод - очистки основан на гидродинамическом и физико-химическом воздействии струи моющего раствора на осадки. Под действием раствора осадок Размягчается, уменьшается его сила поверхностного натя­жения он распределяется в моечной жидкости, образуя неустойчивую эмуль­сию, которую откачивают из резервуара.

Особое внимание при зачистке резервуара, в котором хранилась серни­стая нефть, должно быть удалено пирофорных отложений. Пирофорные от­ложения образуются вследствие воздействия на железо и его окислы серово­дорода и состоят в основном из сернистого железа. Пирофорные отложения способны к .самовозгорания при невысоких температурах. Объясняется это тем, что пирофорные отложения при контакте с кислородом воздуха быстро окисляются, что сопровождается и разогревом, и это явиться причиной взрывов и пожаров.

При зачистке резервуара, в котором хранилась сернистая нефть необходимо пропаривать резервуар в течение 24 часов. Водяной пар подают с такой интенсивностью, чтобы внутри резервуара все время поддерживалось давле­ние несколько выше атмосферного. Это можно контролировать по выходу водяного пара через дыхательные клапаны, на крыше резервуара. Пропарку следует производить при закрытом нижнем люке, а конденсат спускать в ка­нализацию через спусковую трубу. При этом:

а/ если имеется необходимое дозировочное оборудование, в процессе про­парки в резервуар следует вводить небольшое количество воздуха, обеспечи­вающее медленное окисление пирофорных отложений до 6% кислорода в паро-воздушной смеси;

б/ при отсутствии дозировочных устройств по окончании пропарки резер­вуар необходимо заполнить водой, а затем уровень воды постепенно снижать со скоростью 0,5- 1м/ч, что обеспечивает медленное окисление пирофорных отложений по мере их высыхания.

Сбрасывать пирофорные отложения в канализацию запрещается. Во из­бежания самовозгорания извлекаемые из резервуара пирофорные отложения Должны поддерживаться во влажном состоянии по удаления из зоны хране­ния нефти, в специально отведенное место. Каждый резервуар должен пе­риодически подвергается текучему, среднему и капитальному ремонту. Те­кущий ремонт резервуара выполняют не реже 1 раза в шесть месяцев без ос­вобождения его от нефти. При этом проверяют техническое состояние корпу­са, крыши резервуара и оборудования, расположенного снаружи. Замеченные неисправности устраняются также в процессе эксплуатации. Средства ре­монт резервуаров проводят не реже 1 раза в два года, при этом полностью сливают нефть, зачищают и дегазируют его. но газовое пространство запол­няют негорючими /дымовыми/ газами. Внутреннюю и внешнюю поверхности очищают от продуктов коррозии, проверяют техническое состояние корпуса днища и крышки, заваривают коррозионные раковины и отверстия с привар­кой накладок, проверяют сварные швы, проверяет и ремонтируют резервуарное оборудование, окрашивают и испытывают резервуар на прочность и гер­метичность.

Капитальный ремонт резервуара следует проводить по мере необходимо­сти. Срок проведения капитального ремонта назначают на основании резуль­татов проверок технического состояния, осмотров при текущих ремонтах ре­зервуара и его оборудования, а также осмотров во время зачисток резервуара от загрязнении и нефтяных остатков. При капитальном ремонте выполняют все работы, предусмотренные средним ремонтом, а также заменяет дефект­ные листы корпуса, днища и крыши, исправляют положение резервуара /при неравномерной осадке/, ремонтируют основание, исправляют или заменяют оборудование.

studfiles.net

Поршневые насосы, Насосы высокого давления

Общее описание:

Системы водоструйной резки высокого давления отличаются высоким качеством и динамикой. Все используемые элементы конструкции выбираются на основании многолетнего опыта в применении технологии водоструйной резки и оптимизируются с целью их использования в жестких эксплуатационных условиях окружающей среды.

Управление инструментом осуществляется в декартовой системе координат.

Все необходимые преобразования координат рассчитываются online с помощью ЧПУ.

Все поставляемые нами установки водоструйной резки высокого давления соответствуют исполнению с учетом техники безопасности согласно нормам Европейского Союза.

Приемный бак, разработанный специально для потребностей водоструйной резки, вбирает остаточную энергию абразивной струи, которая остается после разки заготовки, и преобразует ее в теплоту.

Конструкция установки:

Станина установки из сварной, термически обработанной стали сконструирована в виде «мобильного моста (портала)» с неподвижным столом. Мобильный мост передвигается продольно (ось Y), в то время как ось X пересекает ось Y (поперечное передвижение). Ось Z для вертикальных перемещений, управляемая посредством ЧПУ, устанавливается на оси X (мост). Продольные оси (y1 и y2) сконструированы в виде соединения/ сцепления рам. ЧПУ гарантирует высокоточное синхронизированное перемещение продольных осей. Эта настройка обеспечивает более высокие ускорения и контроль прямоугольности вдоль всей длины моста. Конструкция установки обеспечивает удобство доступа. Перемещения осей станка дополняются соответствующими ограждениями и защищены водонепроницаемыми сильфонами, которые предотвращают проникновение воды, тонкой пыли и при случае инородных тел между подвижными элементами. Автоматический смазочный узел, управляемый посредством ЧПУ, гарантирует очень долгий срок службы и точность приводных и направляющих элементов.

Спецификация установки

Диапазон перемещения: Ось X: 3 000мм Ось Y: 9 000мм Ось Z: 200мм Скорость подачи: от 0 - 30м/мин Макс. рабочая область: 3000мм x 9000мм

Стол для резки

Ванна изготовлена из стали и снабжена прокладками из листового материала. Прокладки демонтируются по отдельности, чтобы можно было заменить только детали, изношенные в результате работы струи. Стол для заготовок, находящийся в неподвижном состоянии при обработке, представляет собой значительные преимущества: легкая загрузка и разгрузка заготовок (поскольку рабочая область является полностью свободной и находится в неподвижном состоянии), простое применение систем фиксации и оснасток. Содержащаяся в ванне вода минимизирует шум, производимый струей воды, и обеспечивает приемлемый уровень шума (от 75 до 80 dBA). Уровень воды в ванне регулируется с помощью слива, размещенного со внешней стороны.

Абразивная водяная струя режущей головки

Режущая головка стоит из сопла и режущей трубы, которая фокусирует воду и абразив. Режущая головка установлена на оси Z. В связи с особой концепцией конструкции этой головки отпадает необходимость центрировать водяную струю с помощью фокусирующих сопел. Режущая головка сконструирована таким образом, чтобы ее можно было заменить без использования специальных инструментов. Это служит оптимальной минимизации времени простоя. Далее использование фокусирующих долговечных сопел обеспечивают более долгий срок службы. Пневматический клапан переключения представляет собой клапан типа N/C (нормально закрытый). Режущая головка состоит только из трех быстроизнашивающихся деталей: водяного сопла, смесительной камеры и режущей трубы. Эти детали изготовлены из материалов с высокой износостойкостью для обеспечения самой высокой эффективности при производстве. Из соображений безопасности режущая головка обычно закрыта. Открытие и закрытие головки управляется посредством ЧПУ.

Защитное устройство

Установка в стандартном исполнении, защищена от вмешательства во время эксплуатации. Это решение обеспечивает соответствие установки нормам техники безопасности.

Устройство подача и дозировки абразива

Установка состоит из основного бака и системы подачи абразива в струю посредством дозатора с электронным управлением для точной регулировки производительности. Датчик контролирует уровень заполнения и подает сигнал, когда заканчивается абразив. Абразив подается посредством сжатого воздуха в дозатор абразива, установленный на оси X. Количество абразива, поступающего в режущую головку, программируется.

Высоконапорный насос Производительность: 37кВт Напряжение: 400В/3/50Гц Макс. рабочее давление: 4 130бар Минимальное давление: 520бар

Программное обеспечение для автоматизированного проектирования и программирования

ЧПУ установки

ЧПУ установки содержит следующие компоненты:

  • Панель управления
  • Центральный процессор
  • Управляющая карта с осями

Управление и программирование установки водоструйной резки

Основные функции ЧПУ:

  • Одновременное управление до 4 осями с линейной, круговой и спиральной интерполяцией.
  • Одновременное программирование во время обработки.
  • Перепроверка запрограммированного профиля и инструмента с помощью графической индикации на мониторе.
  • Выравнивание радиуса и длины заготовки.
  • Циклический сдвиг программы резки
  • Автоматическое согласование скоростей посредством рамп ускорения и/ или замедления.
  • Функция отражения
  • Выполнение УП при проходе инструмента без резания- для симуляции выполнения программы резки с целью перепроверки правильности выполнения.
  • Связь посредством последовательного интерфейса для передачи данных между PC и ЧПУ
  • USB интерфейс для ввода и считывания данных программ резки
  • Связь по сети Ethernet обеспечивает соединение между ЧПУ установки и локальной сетью или производством

intech-gmbh.ru

Плунжерные насосы

Разработанные и произведенные для обеспечения бесперебойной работы в непрерывном рабочем цикле, плунжерные насосы предоставляют надежное, с небольшим объемом технического обслуживания, решение для снабжения длинных забоев гидравлической энергией.

Насосный агрегат особо прочной конструкции способствует бесшумной постоянной работе с оптимальными рабочими характеристиками независимо от того, где насосный агрегат расположен - в длинном забое или на насосной станции. Агрегат обычно установлен на салазках на подрамнике с первичным двигателем, установленным на фланце или на опоре.

Плунжеры насоса приводятся в действие кованым коленчатым валом, опертого на сферические роликоподшипники; коленчатый вал приводится в движение с помощью двойного косозубого колеса, что снижает уровень шума и повышает КПД.

Принцип работы плунжерного насоса

Компактный дизайн корпуса насоса обеспечивает прямой доступ к всасывающему и нагнетательному клапанам, без необходимости разбирать плунжеры насоса или корпус насоса, обеспечивая легкость техобслуживания. Всасывающий и нагнетательный клапаны идентичны и взаимозаменяемы, изготовлены из спецстали.

Использование твердой оксидной керамики для конструкции плунжеров позволило значительно снизить износ и, одновременно, продлить срок службы. Замена плунжеров может быть произведена на месте без применения специальных инструментов. В случае возникновения утечки в корпусе сальника, жидкость направляется во всасывающую камеру, тем самым, приводя утечку жидкости к минимуму.

Принцип работы плунжерного (золотникового) вакуум-насоса

Технические характеристики

Трёхцилиндровый плунжерный насос    

Технические данные

  • Указанный расход основывается на объёмном КПД 100% и температуре окружающей среды 20 °С.
  • Мин. давление на входе зависит от среды.
  • Мин. скорость зависит от нагруженности штока.
  • Редуктор смазывается разбрызгиванием.
  • Клиноремённый привод.
  • Также в наличии по стандартам API 674.

Особая среда (напр., морская вода, гликоль, метанол, масло и т.п.) по запросу.

Варианты головок насоса. Чертежи и схемы

А – головка высокого давления М – компактная головка С – головка низкого давления

Трёхцилиндровый плунжерный насос  

Технические данные

  • Указанный расход основывается на объёмном КПД 100% и температуре окружающей среды 20 °С.
  • Мин. давление на входе зависит от среды.
  • Мин. скорость зависит от нагруженности штока.
  • Редуктор смазывается разбрызгиванием.
  • Стандартные передаточные числа i = 2,75 – 3,22 – 3,68
  • Также в наличии по стандартам API 674.

Особая среда (напр., морская вода, гликоль, метанол, масло и т.п.) по запросу.

Чертежи и схемы

Трёхцилиндровый плунжерный насос  

Плунжерные насосы Kamat

Технические данные

  • Указанный расход основывается на объёмном КПД 100% и температуре окружающей среды 20 °С.
  • Мин. давление на входе зависит от среды.
  • Мин. скорость зависит от нагруженности штока.
  • Редуктор смазывается под высоким давлением.
  • Стандартные передаточные числа i = 2,75 – 3,22 – 3,68
  • Также в наличии по стандартам API 674.

Особая среда (напр., морская вода, гликоль, метанол, масло и т.п.) по запросу.

Чертежи и схемы

Трёхцилиндровый плунжерный насос  

Технические данные

  • Указанный расход основывается на объёмном КПД 100% и температуре окружающей среды 20 °С.
  • Мин. давление на входе зависит от среды.
  • Мин. скорость зависит от нагруженности штока.
  • Редуктор смазывается под высоким давлением.
  • Стандартные передаточные числа  i = 3,76 – 4,13 – 4,50 – 4,93
  • Также в наличии по стандартам API 674.

Особая среда (напр., морская вода, гликоль, метанол, масло и т.п.) по запросу.

Чертежи и схемы

Трёхцилиндровый плунжерный насос  

Технические данные

  • Указанный расход основывается на объёмном КПД 100% и температуре окружающей среды 20 °С.
  • Мин. давление на входе зависит от среды.
  • Мин. скорость зависит от нагруженности штока.
  • Редуктор смазывается впрыскиванием.
  • Стандартные передаточные числа i = 3,14 - 3,39 – 4,13 – 4,50 – 4,93
  • Также в наличии по стандартам API 674.

Особая среда (напр., морская вода, гликоль, метанол, масло и т.п.) по запросу.

Чертежи и схемы

Трёхцилиндровый плунжерный насос  

Технические данные

  • Указанный расход основывается на объёмном КПД 100% и температуре окружающей среды 20 °С.
  • Мин. давление на входе зависит от среды.
  • Мин. скорость зависит от нагруженности штока.
  • Редуктор смазывается под высоким давлением.
  • Стандартные передаточные числа  i = 3,14 - 3,39 – 4,13 – 4,50 – 4,93
  • Также в наличии по стандартам API 674.

Особая среда (напр., морская вода, гликоль, метанол, масло и т.п.) по запросу.

Чертежи и схемы

Трёхцилиндровый плунжерный насос  

Технические данные

  • Указанный расход основывается на объёмном КПД 100% и температуре окружающей среды 20 °С.
  • Мин. давление на входе зависит от среды.
  • Мин. скорость зависит от нагруженности штока.
  • Редуктор смазывается под высоким давлением.
  • Стандартные передаточные числа i = 3,00 - 3,14 - 3,39 – 4,13 – 4,50 – 4,93
  • Также в наличии по стандартам API 674.

Особая среда (напр., морская вода, гликоль, метанол, масло и т.п.) по запросу.

Чертежи и схемы

Трёхцилиндровый плунжерный насос  

Технические данные

  • Указанный расход основывается на объёмном КПД 100% и температуре окружающей среды 20 °С.
  • Мин. давление на входе зависит от среды.
  • Мин. скорость зависит от нагруженности штока.
  • Редуктор смазывается впрыскиванием.
  • Стандартные передаточные числа  i = 3,50 – 4,04 – 4,62 – 5,44
  • Также в наличии по стандартам API 674.

Особая среда (напр., морская вода, гликоль, метанол, масло и т.п.) по запросу.

Чертежи и схемы

Трёхцилиндровый плунжерный насос  

Технические данные

  • Указанный расход основывается на объёмном КПД 100% и температуре окружающей среды 20 °С.
  • Мин. давление на входе зависит от среды.
  • Мин. скорость зависит от нагруженности штока.
  • Редуктор смазывается разбрызгиванием.
  • Клиноремённый привод.
  • Также в наличии по стандартам API 674.

Особая среда (напр., морская вода, гликоль, метанол, масло и т.п.) по запросу.

Чертежи и схемы

Трёхцилиндровый плунжерный насос  

Технические данные

  • Указанный расход основывается на объёмном КПД 100% и температуре окружающей среды 20 °С.
  • Мин. давление на входе зависит от среды.
  • Мин. скорость зависит от нагруженности штока.
  • Редуктор смазывается разбрызгиванием.
  • Стандартные передаточные числа i = 3,39 - 4,05 - 4,76 - 5,25.
  • Также в наличии по стандартам API 674.

Особая среда (напр., морская вода, гликоль, метанол, масло и т.п.) по запросу.

Чертежи и схемы

ence-pumps.ru

Портал о насосах. Плунжерный насос (высокого давления): принцип работы

Содержание   

Практически все гидравлические системы высокого давления оснащаются плунжерными насосами. Плунжерные насосы высокого давления обладают всеми качествами, которые учитываются при выборе насосов для таких систем, таких как: надежность, простота выполнения изделия и эффективность.

Плунжерный насос высокого давления служит как механизм или привод у других механизмов в специальных машинах. Гидронасосы широко распространены и отвечают за нормальную и слаженную работу транспортного средства. Плунжерный насос применяется в обширном количестве сфер деятельности.

Что такое плунжерный насос?

Плунжер, в переводе с английского, означает нырять или погружаться, поэтому применение эти устройства нашли для гидравлических машин.

Плунжерный насос для бентонита P80

Плунжерным называется объемный скальчатый насос с простым действием, который оснащен рабочим органом выполненным в виде плунжера.

В свою очередь, плунжер — деталь разного вида насосов, связанных с гидравликой и многоступенчатых компрессоров для газа.

к меню ↑

Основные особенности и виды плунжерных агрегатов

По исполнению, специфике работы и строению насос плунжерного типа похож на поршневой агрегат. Наличие специального поршня, в виде плунжера, является главной отличительной чертой плунжерных от поршневых. Из-за создания высокого давления в системе насосы плунжерного типа не применяются в быту.

Свое главное применение установки повышенного давления нашли в химической и нефтеперерабатывающей отраслях. Использование таких устройств позволяет смешивать с высокой точностью компоненты растворов в необходимых для процесса пропорциях, что очень удобно в производственных процессах. Конструктивным особенностям этих насосов присущи различия, и поэтому плунжерные устройства подразделяются на:

  • объемные;
  • необъемные.

Из-за определенной специфики работы плунжерный насосный агрегат изготавливают износостойким, герметичным, прочным и обеспечивающим непрерывную и надежную работу плунжером.

Эти агрегаты относятся к высокопроизводительным устройствам, обладающим высоким КПД, который составляет до 90%. По свойствам конструктивных особенностей плунжерные устройства классифицируются на виды:

  • вертикальные;
  • горизонтальные;
  • ручной;
  • автоматический;
  • многоплунжерный;
  • многоцилиндровый;
  • с герметизированными цилиндрами.

Плунжерный насос HAWK 610003

Плунжерные насосы обладают рядом преимуществ над аналогами, которые четко выделяются:

  • досконально проработана система смазки и имеет хороший доступ для потребителя;
  • благодаря конструктивному исполнению, есть возможность изменения параметров и характеристик под заказчика;
  • обладают понятным и простым управлением аппарата, а так же простой в установке;
  • существует возможность выполнять увеличение либо уменьшение рабочего давления в гидравлической системе путем изменения количества групп поршней.

к меню ↑

Основные сферы применения

  1. В химической промышленности для изготовления химических веществ, которые не вступают в химическую реакцию с металлом.
  2. В химической промышленности для бурения скважин и транспортировки и последующей переработки нефтепродуктов.
  3. В энергетики для изготовления электроприводов для парогенераторов.
  4. Для оборудования с гидравлическим приводом в машиностроении.
  5. В коммунальных хозяйствам для выполнения ремонтных работ, связанных с гидравлическими коммуникациями.
  6. В аппаратах, выполняющих обратный осмос, предназначенных для пищевой промышленности.
  7. Плунжерный насос высокого давления для воды применяется для автомоек.

к меню ↑

Принцип работы плунжерного насоса

Конструкция плунжерного насоса проста и состоит из клапанов и системы трубопроводов. Пружина помогает производить работу плунжерного клапана, создавая систематическое нагнетание. При работе с высоким давлением есть вероятность пропусков. Во избежание таких нюансов плунжерный насос высокого давления для воды имеет полную герметичность узлов агрегата.

Плунжерные водяные насосы высокого давления и устройства этой категории устроены по принципу возвратно-поступательного характера, обеспечивающиеся кулачковым валом.

Во время такого движения приводится в движение плунжер (он же поршень) роликовым толкателем. По своему конструкционному устройству плунжер совершает движение в правую сторону, что обуславливает понижение рабочего давления, которое постепенно становится меньше, чем жидкостное давление в трубе всасывания.

Внутреннее устройство плунжерного насоса-дозатора

Открывается всасывающий клапан из-за разности давления, после чего происходит заполнение жидкостью рабочей камеры. При следующем обороте вала, происходит движение плунжера влево и давление в камере становится больше, чем в трубопроводе нагнетания. В связи с этим нагнетательный клапан открывается и происходит выдавливание жидкости из камеры в напорный трубопровод. Весь этот цикл повторяется постоянно за все время работы агрегата.

Некоторые плунжерные насосы могут отличаться устройством друг от друга, но при этом их принцип действия будет оставаться неизменным.

Например, у насоса дизельного двигателя, создающего повышающий эффект, отсутствуют нагнетательные клапана. Эту важную роль для перекачки и создания давления выполняют форсуночные клапаны.

В аксиально-радиальных насосах эти функции выполняют вращающиеся блоки в рабочих камерах. Аксиально-радиальные установки устроены так, что перекачивание жидкости происходит при вращении этих блоков. Отсутствие клапанов повышает стоимость таких установок, но это позволяет увеличить их надежность и применять в авиации.к меню ↑

Как работает плунжерный насос для маслостанции? (видео)

к меню ↑

Трехплунжерные насосы

Наука и промышленность развиваются и исходя из практики, научных исследований, анализа конструкционных особенностей насосов и т.д., были спроектированы и внедрены в производство малогабаритные унифицированные трехплунжерные насосы.

Трехплунжерный насос — это насос четвертого поколения типа НПГ. От предыдущих поколений эти устройства отличаются диаметром главного элемента (плунжера), гидравлической коробкой и свойствами клапанных узлов системы. Такие системы для повышенного давления обычно имеют базовую комплектацию:

  • датчики давления, сигнализации и манометры давления;
  • предохранительный клапан;
  • запорную или стопорную арматуру;
  • фильтр для очистки воды;
  • шестерный масляный насос;
  • систему для охлаждения жидкости;
  • предохранительный клапан.

к меню ↑

Меры предосторожности при сборке, установке и запуске плунжерного насоса

Если место, где будет установлен плунжерный агрегат будет стационарным, будет целесообразно выбрать для него ровную поверхность. Такое решение позволяет обеспечить плановый осмотр, аварийный ремонт и уход за оборудованием. Поверхности должна быть жесткой и подготовленной к высоким вибрациям, исходящим от установки.

Плунжерный насос высокого давления

Чтобы обеспечит непрерывную и нормальную подачу в насос для воды, необходимо использовать качественные гибкие шланги, что позволяет избежать лишних напряжений на всех узловых частях оборудования. К выходному сливному отверстию не рекомендуется подключать трубопроводы с жесткими свойствами.

Приводной и коленчатый вал должны находится один за другим по прямой линии, не убедившись в этом, запрещается запускать гидравлическую систему в работу. При не соблюдении этого условия, передаточный ремень не будет выполнять весь свой функционал и может выйти из строя весь механизм. Насосный вал должен вращаться свободно, легко от руки. Так же нужно правильно выбрать вращение электропривода насоса, что бы избежать обратного давления.к меню ↑

Изготовление насоса высокого давления своими руками

Наиболее часто берутся изготовить ручной насос высокого давления своими руками для автомоек. Для этого используют плунжерные насосы, для которого привод используют от электрического двигателя (электронасос). Мощность двигателя должна соответствовать необходимым параметрам и номинальная мощность должна быть не ниже 75% от нужного значения. Часто используется в виде насоса помпа.

Если проходимость автомобилей на автомойке не высокая, можно использовать электродвигатель, рассчитанный на напряжение 220В. Для безопасной эксплуатации и уменьшения расхождений в совпадении валов двигателя и насоса при их соединении, рекомендуется выбирать мягкие соединительные муфты. Емкость для жидкости выбирается из расчета достаточного объема воды.

Она должна иметь подключение к источнику подпитки воды и оснащаться фильтрующим элементом во избежание попадания нежелательных инородных предметов в систему насоса.

Фильтрующий элемент можно выполнить из нержавеющей сетки с мелким шагом. Важным элементом оборудования служит регулятор производительности или обратный клапан. Он предотвращает перегружать систему и не дает создавать обратное давление назад в источник водоснабжения.

Самодельный насос высокого давления

Для установки всего этого оборудования потребуется прочная рама. Для ее удобного перемещения, устанавливаются колеса нужного диаметра, прочный упор для устойчивости и ручка для удобного фиксажа. Для надежности и высокой производительности необходимо использовать армированные резиновые шланги, которые рассчитаны под высокое давление.

Главным элементом такого оборудования является пистолет с форсункой. Изготавливать его собственноручно не целесообразно из-за технических сложностей. Данную деталь лучше приобрести в магазине. Необходимо помнить, что все работы, проводимые с насосами высокого давления, необходимо проводить используя чистую жидкость. Попадание в систему инородных тел приведет к поломке большей части оборудования.

nasosovnet.ru

Скважинный плунжерный насос

 

Изобретение предназначено для использования в нефтяной промышленности при откачке вязких эмульсионных жидкостей и газожидкостных смесей. Насос содержит неподвижный цилиндр, плунжер с нагнетательным клапаном. Верхний всасывающий клапан установлен на плунжере, включающем верхний и нижний поршни, соединенные патрубком с окнами для приема нефти и сквозным каналом для прохода флюида. Верхний и нижний поршни не жестко связаны между собой. Нижний поршень имеет возможность возвратно-поступательного перемещения относительно верхнего поршня. Позволяет использовать штанговые насосы с большим диаметром для перекачивания эмульсионной нефти и газожидкостных смесей в больших объемах. 1 ил.

Предлагаемое техническое решение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано в нефтедобыче при откачке вязких эмульсионных нефтей и газожидкостных смесей из добывающих скважин.

Скважинный плунжерный насос содержит цилиндр с нижним всасывающим клапаном, расположенным в его нижней части, обеспечивающим гидравлическую связь цилиндра с хвостовиком и размещенным в нем плунжерным устройством, включающим верхний и нижний поршни, связанные патрубком с окнами для приема нефти и сквозным каналом для прохода флюида, а также нагнетательный и всасывающий клапаны. Верхний и нижний поршни не жестко связаны между собой, нижний поршень имеет возможность возвратно-поступательного перемещения относительно верхнего поршня. Техническое решение относится к технике добычи нефти и может быть использовано при откачке вязких эмульсионных нефтей и газожидкостных смесей из высокодебитных нефтяных скважин. Известна скважинная штанговая насосная установка для откачки эмульсионных нефтей из добывающих скважин (1). Недостатком данной конструкции является узкая область применения. Установка может использоваться с определенным процентным содержанием воды в нефти. Наиболее близким по техническому решению является глубинный насос с раздельными приемами для нефти и воды (2). Основной недостаток данной конструкции - ограниченные отборы жидкости из пласта. Данная конструкция насоса не может обеспечить отбора нефти в объеме 100 т/сут и выше, поскольку габаритные размеры насоса не позволяют использовать в нефтяных скважинах штанговые насосы с диаметром плунжера 70 мм и выше. Задача изобретения - создание насоса для откачки вязких эмульсионных нефтей и газожидкостных смесей в больших объемах. Поставленная задача решается за счет размещения верхнего всасывающего клапана для нефти на подвижном плунжерном устройстве, что позволяет использовать штанговые насосы с большим диаметром. На чертеже схематично представлена конструкция скважинного плунжерного насоса. Устройство содержит цилиндр (1) с радиальными отверстиями (2) для приема нефти из затрубного пространства скважины. В нижней части цилиндра (1) установлен всасывающий клапан для воды (3), поступающей в цилиндр из хвостовика (4). Внутри цилиндра (1) размещено плунжерное устройство, включающее верхний поршень (5) с нагнетательным клапаном (6) и нижний поршень (7). Поршни (5,7) не жестко связаны между собой специальным патрубком (8) с окнами (9) для приема нефти и сквозным каналом для прохода флюида. Внутри патрубка (8) установлено конусное седло (10) верхнего всасывающего клапана (11), который размещен ниже седла (10) и выполнен в виде золотника конусного типа. Клапан (11) жестко связан с нижнем поршнем (7) и обладает возможностью возвратно-поступательного перемещения внутри патрубка (8) от седла (10) до упора, установленного в нижней части патрубка (8). Скважинный плунжерный насос работает следующим образом. Когда поршни (5 и 7) находятся в крайнем нижнем положении, нагнетательный клапан (6) при этом еще открыт, а всасывающие клапаны (3 и 11) закрыты. Под поршнем (7) находится пластовая вода, давление под ним равно давлению в полости лифта (12). Поршень (5) перекрывает радиальные отверстия (2) и полость цилиндра (1) разобщена от затрубного пространства скважины. В кольцевом пространстве цилиндра (1) находится нефть под давлением, равном давлению в затрубном пространстве скважины на глубине спуска насоса. При ходе колонны штанг (13) вверх нагнетательный клапан (6) закрывается и открывается верхний всасывающий клапан (11). Полость рабочей камеры под поршнем (7) сообщается с кольцевым пространством цилиндра (1) и давление в них становится равным. Поршень (7) совместно с поршнем (5) начнет перемещаться вверх и давление под ним упадет до давления на приеме всасывающего клапана (3). Клапан (3) откроется и пластовая вода из хвостовика (4) начнет поступать в цилиндр насоса. Цикл всасывания воды будет продолжаться до тех пор, пока нижний торец поршня (5) не достигнет отверстий (2) в цилиндре (1). В этот момент нефть из затрубного пространства начнет поступать в рабочую камеру насоса. Давление под поршнем (7) возрастет до давления в затрубном пространстве у входа нефти в цилиндр и всасывающих клапан (3) закроется. Более высокое давление в затрубном пространстве скважины по сравнению с давлением у приема клапана (3) обусловлено тем, что по хвостовику (4) и затрубному пространству скважины извлекаются флюиды с различной плотностью. Цикл всасывания нефти будет продолжаться до момента, когда плунжерное устройство не займет крайнее верхнее положение. Поршень (7) при этом располагается под отверстиями (2), клапан (11) открыт, а клапаны (3 и 6) закрыты. В рабочей камере насоса нефть располагается в верхней части, в нижней - пластовая вода. Объем воды, заполнившей нижнюю часть цилиндра (1), равен количеству воды, поступившей на забой скважины за один цикл работы насоса. Это соответствие между отбором и притоком флюида достигается подгонкой поршня (5) относительно отверстий (2). В зависимости от обводненности нефти отверстия (2) перекрываются верхней, средней или нижней частью поршня (5) при крайнем нижнем его положении. При ходе штанг вниз клапан (11) закрывается и под поршнем (7) давление начнет расти, и в момент равенства давлений в рабочей камере насоса и в лифте (12) открывается нагнетательный клапан (6), и нефть из цилиндра (1) перетекает в полость лифта. Этот процесс продолжается до тех пор, пока поршень (7) не достигнет раздела нефти и воды в цилиндре (1). В дальнейшем при перемещении колонны штанг вниз в лифтовые трубы поступает вода. Перетек воды из цилиндра в лифт продолжается до момента, когда плунжерное устройство не достигнет крайнего нижнего положения. При ходе колонны штанг вверх цикл работы насоса повторится. Источники информации 1. SU 1236161 А1, 1986. 2. SU 1323743 А2, 1987.

Формула изобретения

Скважинный плунжерный насос, содержащий неподвижный цилиндр, плунжер с нагнетательным клапаном, верхний и нижний всасывающие клапаны, отличающийся тем, что верхний всасывающий клапан установлен на плунжере, включающем верхний и нижний поршни, соединенные патрубком с окнами для приема нефти и сквозным каналом для прохода флюида, причем верхний и нижний поршни не жестко связаны между собой и нижний поршень имеет возможность возвратно-поступательного перемещения относительно верхнего поршня.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru

Плунжерный насос дозатор

и чем он отличается от поршневого насоса. Плунжер и поршень

 

Существительное «поршень» намного «популярнее», чем «плунжер». В поисковых запросах оно встречается в двадцать раз чаще (поршень двигателя внутреннего сгорания, тормозной поршень, поршень клапана и, конечно, поршень насоса). Многие из тех, кто хотя бы на интуитивном уровне понимает, что такое поршень, не всегда даже слышали о плунжере. Хотя в справочниках и словарях (не только технических, но и общего типа) словосочетания с прилагательным «плунжерный» ─ не случайные гости: плунжер ТНВД (плунжер топливного насоса высокого давления), плунжер домкрата, плунжер клапана, плунжер пресса. И плунжер насоса, разумеется. Если поршень «популярнее» плунжера на порядок, то слова «плунжерный насос» при формировании запроса набирают лишь вдвое реже, чем «поршневой насос».

 

Поршень и плунжер. Поршневой и плунжерный насосы

В соответствии с «ГОСТ 17398-72 Насосы. Термины и определения» поршневой и плунжерный насосы являются возвратно-поступательными насосами, рабочие органы которых выполнены, соответственно, в виде поршня и в виде плунжера. В каких «взаимоотношениях» между собой находятся поршень и плунжер?

Велик соблазн считать поршень и плунжер синонимами, тем более, что такого же мнения придерживаются многие словари синонимов, ставя в один ряд с ними употребляемый сегодня гораздо реже, чем в недавнем прошлом, термин «ныряло». Кстати, совсем не случайный, ведь слово «плунжер» происходит от английского plunge, что означает погружение, ныряние. О том, что поршень и плунжер не совсем одно и то же, косвенно свидетельствует все тот же ГОСТ 17398-72, определяя роторно-поршневой насос как роторно-поступательный насос с рабочими органами в виде «поршней или плунжеров».

И все же большинство словарей в определении плунжера используют слово поршень, что дает основания рассматривать плунжер не как уникальный вытеснитель, а как частный случай поршня. Согласно Большому Энциклопедическому словарю (2-е издание, 1997 г.) плунжер ─ это «поршень, имеющий длину, значительно превышающую диаметр». Толковый словарь под редакцией Д. Н. Ушакова, 1935-1940 гг. ─ «поршень в нагнетательных насосах, имеющий вид длинного цилиндрического стержня». Большая политехническая энциклопедия под ред. В. Д. Рязанцева, 2011 г. ─ «удлиненный массивный цилиндрический поршень с кольцевыми уплотнителями». И, наконец, Большая советская энциклопедия 1969-1978 гг. издания ─ «поршень с гладкой образующей поверхностью или с кольцевыми канавками, имеющий длину, значительно превышающую диаметр».

Т. е. главный отличительный признак, дающий основание назвать поршень плунжером, ─ геометрия и размеры поршня. Когда поршень «вытягивается», и его длина начинает существенно превосходить диаметр, продолжая оставаться поршнем, он становится еще и плунжером. Длина и диаметр поршня могут быть любыми. Диаметр плунжера намного меньше, чем длина плунжера.

Исходя из вышесказанного, плунжерный насос может рассматриваться как один из двух вариантов поршневого насоса, который бывает собственно поршневым и плунжерным.

 

Плунжерный насос: принцип работы, отличия поршневого и плунжерного насосов

Работа плунжера и поршня в насосе происходит с использованием идентичных принципов вытеснения жидкости, поэтому гидравлические параметры плунжерных и поршневых насосов в целом одинаковы. Но устройство плунжерного насоса имеет некоторые особенности, заключающиеся в уплотнении рабочего органа.

Поверхность плунжера, как правило, гладкая и не содержит канавок для размещения уплотнений, которые устанавливают на внутренней поверхности цилиндра. Это позволяет с большей свободой варьировать их количеством и шириной. К расположенному на поверхности цилиндра неподвижному уплотнению достаточно просто подвести смазку, что позволяет не только увеличить скорость движения плунжера, но и срок службы плунжерных пар.

Уплотняющие кольца на поршне препятствуют ему развивать столь же высокие скорости как гладкому плунжеру. Поскольку плунжер может перемещаться с большой скоростью, увеличивается число его двойных ходов, существенно превышающих технологически и экономически оправданное количество двойных ходов поршня. А чем число двойных ходов больше, тем меньшие габариты и масса насоса достаточны для обеспечения требуемой гидравлической мощности.

Особенности конструкции уплотнений плунжерного насоса облегчают использование современных материалов с улучшенными антикоррозийными свойствами, высокой стойкостью к агрессивным средам и значительным рабочим ресурсом. Применение инновационных решений, например, оксидной керамики (плунжеры керамические), позволило еще более уменьшить износ и увеличить срок службы плунжеров.

Чтобы обеспечить герметичность и достаточность небольших усилий для перемещения поршня, его поверхность тщательно притирают к цилиндру. При изготовлении плунжерных насосов столь же трудоемкая обработка внутренней поверхности цилиндра не требуется. А добиваться высокого класса чистоты наружной поверхности плунжера технологически проще, чем внутренней цилиндра.

В силу особенностей конструкции собственно поршневые насосы используют для малых и средних напоров; плунжерные ─ преимущественно (но не только) для высоких. Если для поршневых насосов давление перекачиваемой жидкости измеряется десятками мегапаскалей, то плунжерные насосы способны перекачивать жидкость с давлением 100 МПа и выше.

 

Устройство плунжерного насоса-дозатора

Основные части поршневого и плунжерного насосов ─ цилиндр и движущийся в нем поршень (плунжер), благодаря перемещению которого происходит всасывание и нагнетание жидкости. Движение поршня (плунжера) обеспечивает электрический или иной, например, дизельный привод. Своя область применения есть у ручных плунжерных насосов.

Вращательное движение вала двигателя с помощью кривошипно-шатунного механизма (кривошип, шатун и шток) преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня-плунжера, результатом чего является чередование разрежения и избыточного давления внутри цилиндра. Работа плунжерного насоса координируется всасывающими и нагнетательными клапанами.

Плунжерный дозировочный насос обеспечивает подачу (расход) дозируемой жидкости с очень высокой точностью. Дозировочный одноплунжерный электронасосный агрегат состоит из двух блоков приводного и гидравлического. В состав приводного входят двигатель и редуктор с червячной парой и механизмом регулирования. В гидравлический ─ один или несколько гидроцилиндров (другие названия ─ камера насоса, корпус). Электронасосные дозировочные агрегаты могут укомплектовываться как одинаковыми, так и разными по величине подачи гидроцилиндрами.

Функции редуктора ─ преобразовывать вращательное движение вала двигателя в возвратно-поступательное движение плунжера и обеспечивать бесступенчатое регулирование длины хода плунжера.

Конец червячного вала через муфту соединен с валом двигателя. Вал, на котором закреплено червячное колесо, имеет эксцентриковую шейку ─ посадочное место для эксцентрика. Надетый на эксцентрик шатун преобразует вращательное движение вала червячного колеса в возвратно-поступательное движение ползуна, соединенного с плунжером. Изменение положение эксцентрика относительно шейки вала меняет длину хода плунжера от максимума до нуля. Она будет наибольшей при максимальном эксцентриситете. Приближение точки крепления шатуна к центру вала означает, что ход плунжера уменьшается. Соответственно, падает количество подаваемой насосом жидкости.

Регулирование подачи изменением длины хода плунжера может выполняться вручную или дистанционно при остановленном агрегате или на ходу (последнее ─ не у всех моделей).

Регулировать подачу можно другим способом ─ варьируя число ходов плунжера с помощью частотно-регулируемого асинхронного привода.

В мощных насосах расширить диапазон значений подачи и давления помогают сменные детали гидроблока ─ плунжеры и гильзы разного диаметра.

Гидроцилиндр ─ гильза с уплотнительным устройством ─ предназначен для перекачки дозируемой жидкости. К его корпусу присоединены шариковые клапаны. Компания «Ареопаг» ─ один из ведущих российских производителей насосов-дозаторов ─ предлагает несколько способов крепления клапанов: при помощи рамки или фланцев, а также резьбовое и быстроразборное соединения. При ходе плунжера на всасывание и закрытом нагнетательном клапане в гидроцилиндре создается разряжение. После открытия клапана на всасывание (другие названия ─ впускной клапан, клапан забора, приемный клапан) корпус цилиндра заполняется реагентом. При обратном ходе плунжера всасывающий клапан закрывается, и в полости гидроцилиндра создается избыточное давление, под действием которого открывается нагнетательный клапан (выпускной клапан, клапан сброса), и жидкость выталкивается из полости гидроцилиндра. Данный процесс повторяется при каждом цикле возвратно-поступательного движения плунжера.

Плунжерные насосы классифицируют по числу рабочих полостей (гидроцилиндров, плунжеров): одноплунжерный насос, двухплунжерный насос, трехплунжерный насос (получил особенно широкое распространение), многоплунжерный насос.

Насосы с двумя и более плунжерами имеют общий коленчатый вал с расположенными под углом друг к другу кривошипами. У трехплунжерных насосов он составляет 120O.

Многоплунжерные насосы позволяют увеличить КПД агрегата и подачу (при этом сделав ее более равномерной), появляется возможность одновременного дозирования разных жидкостей.

Агрегаты блочные различных категорий точности дозирования производства ЗДТ «Ареопаг» изготавливаются с одним, двумя и большим числом насосов. Раздельное для каждого насоса регулирование подачи изменением длины хода плунжера дополнено синхронным для всех регулированием посредством изменения числа ходов.

Для изготовления проточной части используют хромистые, хромоникелевые, хромоникелемолибденовые стали, а также никелевые и титановые сплавы.

Как опции предусмотрено устройство обогрева (охлаждения) проточной части, а также устройство фонаря, верхней заглушки и нижнего штуцера отвода утечек.

Возможно изготовление плунжерных электронасосных агрегатов в различном климатическом исполнении не только общепромышленного, но и повышенного уровня взрывозащиты для эксплуатации в пожароопасных зонах.

 

 

 

Применение плунжерных насосов

Благодаря своим функциональным свойствам, в т. ч. способности создавать высокое давление и работать с агрессивными и вязкими средами, плунжерные насосы нашли широкое применение в самых разных областях технологий. Число предприятий различных отраслей, на которых приходят к пониманию необходимости плунжерный насос купить, с каждым годом только растет.

В строительной индустрии плунжерные насосы делают возможным осуществление широкого спектра технологических операций, начинающихся со слова «очистка» (спасибо высокому давлению!). Очистка стальной арматуры железобетонных конструкций от ржавчины. Очистка поверхностей строительных конструкций, например, стен домов от граффити. Очистка технологического транспорта и оборудования ─ цементных мешалок, мельниц, сит, бетоносмесителей.

Промышленные установки, в состав которых входят плунжерные насосы, используют для придания шероховатости строительным конструкциям и срезания швов. В дорожной отрасли с их помощью удаляют дорожную разметку и даже слои асфальтобетона.

В металлургии плунжерные насосы помогают освобождать профили от окалины и обеспечивать циркуляцию рабочей жидкости в тяжелом металлургическом оборудовании, например, подшипниках прокатных валков.

В нефтегазодобыче глубинные штанговые плунжерные насосы служат основным исполнительным органом штанговых скважинных насосных установок (ШСНУ), используемых для добычи нефти.

В электро- и теплоэнергетике их используют для очистки топок, горелок, теплообменников.

Для этих же целей плунжерные насосы часто применяют в пищевой отрасли, особенно требовательной к чистоте технологического оборудования.

Нельзя обойти вниманием машиностроение и машины. Топливный плунжерный насос высокого давления обеспечивает впрыск топлива в камеры сгорания газотурбинных двигателей, а также тракторных, автомобильных и иных дизелей.

Плунжерный насос для масла входит в состав многих видов металлообрабатывающего оборудования, в частности, прессов. Не останавливая технологический процесс, с помощью плунжерного насоса можно регулировать подачу масла в гидравлическую систему, что упрощает управление оборудованием.

Плунжерный насос высокого давления для воды создает струи, с помощью которых можно резать не только камень или бетон, но и металл.

Плунжерный насос для воды используют в системах водоснабжения и очистки воды. Например, в качестве питательного насоса.

Плунжерный насос для автомойки ─ устройство, с которым знакомо большинство автомобилистов.

Важнейший сегмент применения плунжерных насосов, область, где им удалось ощутимо потеснить поршневые насосы, ─ химическая промышленность. Здесь, а также в целом ряде других отраслей, широко распространены насосы плунжерные дозировочные, предназначенные для объемного напорного дозирования нейтральных, токсичных и агрессивных жидкостей, а также растворов, суспензий и эмульсий с высокой кинематической вязкостью и плотностью. При дозировании эмульсий и суспензий необходимо более часто очищать детали клапанной системы от загрязнений.

Их применяют для дозирования кислот, щелочей, многокомпонентных растворов, легковоспламеняющихся и взрывоопасных жидкостей.

Используя плунжерные дозировочные агрегаты «Ареопаг», можно дозировать жидкости с кинематической вязкостью от 3,5ˣ10-7 до 8ˣ10-4 м2/с, плотностью до 2000 кг/м2, температурой от минус 30 до плюс 200OC (по заданию заказчика ─ от минус 40OC до плюс 250OC) и водородным показателем 0-14 рН. Допустимая концентрация твердой неабразивной фазы ─ 10% (30%), ее плотность ─ 2300 кг/м3, величина зерна ─ не более 1% (3%) от размера патрубка агрегата.

 

Наряду со способностью обеспечивать высокую производительность и давление, плунжерные насосы обладают другими преимуществами. В них меньше изнашиваемых деталей, что повышает надежность, упрощает обслуживание и ремонт плунжерного насоса. Замена плунжера не требует специального инструмента и может быть выполнена на месте эксплуатации.

Ценное качество для потребителей ─ компактность, а для производителей ─ меньшая, чем у «собственно поршневого насоса», материалоемкость.

Плунжерные насосы лучше поршневых насосов приспособлены для работы с вязкими и загрязненными жидкостями. Именно поэтому им принадлежит столь значимое место в химической промышленности, в т. ч. в качестве дозировочных.

Архиважное для дозирующих насосов свойство ─ высокая при необходимости прецизионная точность дозирования. Они легко встраиваются в производственно-технологические линии, поддаются автоматизации, отличаются высоким коэффициентом полезного действия и низкой энергоемкостью при дозировании.

На сегодняшний день плунжерные дозировочные насосы и использующее их оборудование получили широкое распространение. Потенциал их совершенствования не исчерпан. Остается актуальным целый ряд представляющих большой практический интерес вопросов: повышение ресурса плунжерных пар, увеличение межремонтного периода, еще более высокая точность дозирования и другие. Важно, что сегодня российские потребители могут ожидать ответы на них и от отечественных компаний, продукция лучших из которых уже сегодня способна на равных конкурировать с насосами ведущих зарубежных производителей.

 

www.areopag-spb.ru