Вопрос№1. Принцип действия, классификация и область применения динамических насосов.

В общих чертах, динамический насос функционирует так. Энергия воды, перекачиваемой через рабочую камеру агрегата, из кинетической преобразуется в статистическую. В результате, при уменьшающейся скорости растёт давление — этот процесс и называется динамикой. Остальные нюансы, зависят от конструктивных особенностей данного оборудования,
динамических насосах жидкость под воздействием гидродинамических сил перемещается в камере (незамкнутом объеме), постоянно сообщающейся с входом и выходом насоса.

По виду сил, действующих на жидкую среду, динамические насосы подразделяются на лопастные, насосы трения и электромагнитные. В этом же литературном источнике динамические насосы подразделяют на лопастные и вихревые.

Лопастными называют насосы, в которых жидкость перемещается за счет энергии, передаваемой ей при обтекании лопастей рабочего колеса. Лопастные насосы в зависимости от характера силового взаимодействия и направления потока в рабочем колесе подразделяются на: центробежные (радиальные и диагональные) и осевые.

В центробежных насосах поток жидкости в области лопастного колеса имеет радиальное направление и перемещается главным образом под воздействием центробежных сил.

В осевых насосах поток жидкости движется через рабочее колесо в направлении его оси, т.е. параллелен оси вращения и перемещается в поле действия гидродинамических сил, возникающих при взаимодействии потока и лопастного колеса (рисунок 2.91).

В насосах тренияжидкость перемещается под воздействием сил трения. К этой группе относятся вихревые, дисковые, черпаковые, вибрационные, лабиринтные, шнековые и струйные насосы.

Самыми распространенными среди этой группы насосов являются вихревые насосы. В некоторых работах дисковые, черпаковые, вибрационные, лабиринтные, шнековые и струйные насосы выделяют в отдельную группу и относят к специальным насосам.

В вихревых насосах использование центробежной силы для нагнетания жидкости и применение лопастного колеса создают впечатление большой схожести вихревого насоса с центробежным. Однако в вихревом насосе приращение энергии перекачиваемой жидкости происходит в результате турбулентного обмена энергией основного потока на входе насоса и вторичного потока в рабочем колесе, т.е. при работе насоса жидкость, заполняющая рабочее колесо, в результате трения увлекает жидкость из всасывающего патрубка в кольцевой канал и перемещает ее до нагнетательного штуцера (рисунок 2.92).

---

Рисунок 1 – Схема осевого насоса   1 – корпус; 2 – ротор	Рисунок 2 – Вихревой насос закрытого типа 1 – корпус; 2 – канал; 3 – рабочее колесо; 4 и 6 – отверстия для подвода и отвода жидкости; 5 – воздухоотделитель

В электромагнитных насосах жидкость перемещается под действием электромагнитных сил. Данные насосы предназначены главным образом для перекачивания жидкого металла в магнитном поле.

В объемном насосе жидкая среда перемещается вследствие периодического изменения объема занимаемой ею камеры, попеременно сообщающейся с входом и выходом, т.е. жидкость в нем перемещается отдельными порциями.

Принцип действия объемного насоса состоит в вытеснении (перемещении) некоторого рабочего объема жидкости, поэтому их называют также насосами вытеснения (например, поршневой насос, в котором поршень постепенно вытесняет всю жидкость, заключенную в рабочем объеме цилиндра).

Объемные насосы – самовсасывающие, они перекачивают маловязкие и высоковязкие жидкости, пасты, смолы и т.д., а также жидкости с большим содержанием газов и криогенные.

Насосы объемного типа обычно подразделяют на две группы – возвратно-поступательного действия и роторные. В возвратно- поступательных насосах жидкость перемещается под действием поршня или диафрагмы. С помощью клапанов цилиндр соединяется попеременно то с подводящим, то с напорным трубопроводом.

В роторных насосах один или несколько вращающихся роторов образуют в корпусе насоса полости, которые захватывают перекачиваемую жидкость и перемещают ее от входного патрубка насоса к напорному.

К роторным насосам относятся шестеренные (рисунок 2.93), винтовые, пластинчатые.



Рисунок 3 – Шестеренный насос

1 – разгрузочные канавки; 2 – всасывающее отверстие; 3 – напорный патрубок; 4 – ведущая шестерня

Вопрос №2.Последовательная работа насосов.

---

Последовательной называется работа насосов, при которой один насос (I ступень) подает перекачиваемую жидкость во всасывающий патрубок другого насоса (II ступень), а последний подает ее в напорный трубопровод (сеть) (рисунок 4).

а	б

Рисунок 4

В условиях проектирования и строительства насосных станций последовательную работу центробежных насосов применяют в тех случаях, когда жидкость подается по трубам на большие расстояния или на большую высоту.

Такое соединение применяют и в тех случаях, когда необходимо при постоянном (или почти постоянном) расходе увеличить напор, что невозможно сделать одним насосом.

В таких случаях суммарные подача и напор: Q=Q1=Q2, H=H1+H2.

Рассмотрим случай последовательной работы рядом установленных двух одинаковых центробежных насосов 1,2 (рис.10.20б). Для построения суммарной характеристики Н1+2= f(Q) необходимо сложить ординаты характеристик Н1,2 при одинаковых подачах.

Из рис.10.20б видно, что напор одного насоса недостаточен даже для подъема жидкости на статическую (геометрическую) высоту Нст. При подключении второго однотипного насоса с такой же характеристикой оказывается, что насосы развивают напор, достаточный, чтобы поднять жидкость на высоту Нст и преодолеть сопротивление в трубопроводе h при заданной подаче.

Режимная точка работы последовательно соединенных насосов определяется точкой К, полученной пересечением суммарной характеристики Н1+2= f(Q) и характеристики сети.

При последовательной работе насосов следует обращать внимание на выбор насосов, так как они могут быть использованы для последовательной работы по условиям прочности корпуса. Обычно последовательное соединение насосов допускается не более чем в две ступени.

Вопрос №3. Условия работы насосных штанг. Нагрузка на штанги.

Обычные штанги выпускаются четырех номинальных размеров по диаметру тела штанги: 16, 19, 22 и 25 мм. Концы штанги имеют утолщенные головки с квадратным сечением для захвата специальными ключами при свинчивании и развинчивании колонны штанг. Штанги соединяются штанговыми муфтами.

---

Кроме штанг нормальной длины (8 м) выпускаются укороченные штанти длиной 1; 1,2; 1,5; 2; 3м стандартных диаметров. Укороченные штанги необходимы для регулировки длины всей колонны штанг с таким расчетом, чтобы висящий на них плунжер перемещался в цилиндре насоса в заданных пределах. Верхний конец колонны штанг заканчивается утолщенным полированным штоком, проходящим через сальниковое уплотнение устья скважины.



Рисунок 5 Насосная штанга и соединительная муфта

В зависимости от условий эксплуатации штанги выпускаются с различной прочностной характеристикой. Для их изготовления используются стали марки 40 или никель-молибденовые стали марки 20НМ с термообработкой и последующим поверхностным упрочнением токами высокой частоты (ТВЧ). В табл. приводятся характеристики штанг и условия их использования в скважинах.

Несмотря на то что верхние сечения штанг обычно бывают наиболее нагруженными, практика показывает, что поломки и обрывы штанг случаются и в нижних сечениях. При использовании насосов больших диаметров (56, 70, 95 мм), особенно при откачке вязких жидкостей и при больших скоростях плунжера (Sn > 30) нижние штанги могут испытывать продольный изгиб и, как следствие, отвороты и поломки. В таких случаях прибегают к установке «утяжеленного низа», состоящего из 2 - 6 тяжелых штанг или труб общей массой 80 - 360 кг. Это улучшает условия работы нижней части колонны штанг, но одновременно сокращает предельную глубину подвески насоса.

При креплении штанг рекомендованы следующие предельные крутящие моменты:

Диаметр штанг, мм ………………………… 16 19 22 25

Крутящий момент, Н-м …………………….. 300 500 700 1000

Вопрос №4. Материалы НКТ, группы прочности

Насосно-компрессорные трубы (НКТ) используются для транспортировки газа или жидкого флюида из скважины на поверхность. Другое применение НКТ – закачка (нагнетание) воздуха для продувания и для ремонтных работ в скважине. При постоянном контакте с влагой, агрессивной средой и высоким давлением, трубы НКТ отличаются повышенной износостойкостью, герметичностью, устойчивостью к коррозии и большой проходимостью внутри ствола трубы. У насосно-компрессорной трубы не должно быть расслоения, трещин и других повреждений, иначе колонна из труб может разгерметизироваться в скважине и произойдет обрыв ленты.

---

Выпускаются длины труб от 6 до 10,5 метров, диаметры - от 27 до 114 мм, наиболее часто используемые НКТ 73, 89 и 114. Для каждого диаметра соответствует определенная толщина стенки и группа прочности стали.

Группа прочности металла в трубах НКТ ГОСТ 633-80 возрастает от Д к М и для газо- или нефтескважины требуется группа не ниже «Е» с максимальной толщиной стенки и соединением, прошедшим испытание на ударную вязкость, расширение, растрескивание и т.д. Требования к трубе увеличиваются, если это обусловлено рельефом, каменистостью пласта, глубиной пробуренного колодца, составом транспортируемого агента (например, битумной нефти с большим содержанием песка), глубиной промерзания грунта и повышенным внутренним давлением. Для подобных работ выбирается самые высокие показатели материала, резьба класса премиум, также возможно заводское изготовление трубы НКТ по проектному чертежу.

Характеристика групп прочности труб НКТ

Условный диаметр, мм	Толщина стенки, мм	Внутренний диаметр, мм	НКТ гладкие					НКТ равнопрочные
			Страгивающая нагрузка (Тс) для резьбового соединения					Нагрузка (Тс) в теле трубы
			Д	К	E	л	м		Д	К	E	Л	м
48	4	40,3	11,87	15,6	17,15	20,3	23,4		21,1	27,9	30,6	36,3	41,9
60	5	50,3	20,8	27,4	30,15	35,6	41,1		33	43,4	47,5	56,4	65,1
73	5,5	62	29,4	38,7	42,6	50,5	58,3		44,3	58,3	64,1	75,9	87,6
89	6,5	76	44,6	58,5	64,5	76,25	88		63,9	84,1	92,5	109,4	126,2
102	6,5	88,6	45,9	60,8	66,4	78,5	90,6		73,7	97,1	106,8	126,1	145,5
114	7	100,3	56,7	74,6	82,2	97,2	112,1		89,6	117,9	129,7	153,1	176,6

---

Смотрите также файлы

• На проектируемом участке производится только техническое обслуживание 2 (то2).docx

• 1. 1 Характеристика организации ооо Трансбункер Ванино.docx

• 2. 1 Расчет производственной программы по то2.docx

• Расчёт искусственного освещения.docx

• 4. 1 План График то и ремонтов на год.docx