Построение комплексной характеристики центробежного насоса

Министерство образования и науки Республики Татарстан

Альметьевский государственный нефтяной институт

Кафедра нефтегазового оборудования

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: "

Гидромашины и компрессоры"

на тему: "

Построение комплексной характеристики центробежного насоса"

Выполнил: студент группы 27-41

Гатин Р.Р.

Принял: Бикбулатова Г.И.

Альметьевск 2010

Содержание

Введение

1. Обслуживание оборудования

1. Измерение параметров

2. Порядок разборки и сборки насоса

3. Требования по охране труда. Указание мер безопасности

4. Центровка насосного агрегата, средства центровки и приборное обеспечение

1. Вибродиагностика насоса

Построение графика совместной работы 2-х насосов

Вывод

Список использованной литературы

Описание насоса.

Назначение.

Агрегаты электронасосные ЦНС63-1800 предназначены для нагнетания воды в скважины системы поддержания пластового давления нефтяных месторождений.

Насосы в составе агрегатов относятся к изделиям конкретного назначения (ИКН), вида I, восстанавливаемым по ГОСТ 27.003-90, изготавливаются в климатическом исполнении УХЛ для макроклиматических районов с умеренным и холодным климатом, категорий размещения 4 ГОСТ 15150-69.

Агрегаты изготавливаются в общепромышленном исполнении и могут устанавливаться в помещениях категории Д в соответствии с ОНТП 24-86 и РД 35-00-148317-001-94.

Пример условного обозначения агрегата при заказе: АЦНС 63-1800 УХЛ4.

где: А - отличительный индекс агрегата;

ЦНС - центробежный насос, секционный;

63 - подача, м3
/ч;

1800 - напор насоса, м;

УХЛ - климатическое исполнение;

Категория размещения.

Показатели назначения по перекачиваемым средам должны соответствовать указанным в табл.1

Таблица 1.

Устройство и принцип работы агрегата.

Насос.

Насос - центробежный, горизонтальный, многоступенчатый, однокорпусной секционного типа, с односторонним расположением рабочих колес и автоматическим уравновешиванием осевого усилия ротора разгрузочным диском.

Насос приводится в действие двигателем через зубчатую муфту. Перекачиваемая вода поступает во входной патрубок, где используя кинетическую энергию рабочих колес, поступает через напорный патрубок в напорный трубопровод.

Внутри насоса, по зазорам между ротором и статором, возникают утечки, которые уменьшают полезную подачу насоса и создают дополнительные гидравлические потери. Для их уменьшения предусмотрены уплотнительные кольца, которые образуют вместе с уплотнительными поверхностями рабочих колес цилиндрические щели.

Насос состоит из крышки входной 18, крышки напорной 29, секций 57,59, ротора 23, уплотнения концевого 33, подшипников 5,43, торцевых уплотнений 44 и вспомогательных трубопроводов.

Базовой деталью насоса является корпус, состоящий из входной 18 и напорной 29 крышек, секций, промежуточных ступеней 59 и секций последней ступени 57, которые центруются между собой на заточках и стягиваются шпильками 56. Герметичность стыков обеспечивается "металлическим" контактом уплотнительных поясков крышек и секций. Дополнительно в стыках установлены уплотнительные резиновые кольца 24.

Насос опирается на плиту 52 четырьмя лапами, приваренными к крышкам и расположенными в горизонтальной плоскости, проходящей через ось насоса. Насос крепится к плите с помощью четырех болтов М42.

В секции корпуса установлены направляющие аппараты 22, которые фиксируются от поворота штифтом 21. Аппарат последней ступени 28 крепится к секции последней ступени 57 болтами. В местах уплотнений рабочих колес в крышке входной, секциях и направляющих аппаратах установлены уплотняющие кольца 20,25,58.

С целью уменьшения антиэрозионного износа в крышках выполнены антиэрозионные наплавки. Во входной крышке предусмотрено штуцерное соединение Dy6 для замера давления и выпуска воздуха. В напорной крышке имеется патрубок для отвода жидкости разгрузки из камеры гидропяты. На патрубке предусмотрено штуцерное соединение для замера давления за гидропятой и выпуска воздуха. На заточке напорной крышки крепится концевое уплотнение 33 при помощи шпилек. Герметичность стыка обеспечивается при помощи резинового кольца.

Ротор насоса 23 состоит из вала 8, рабочих колес, диска разгрузочного 35, маслоотбойных колец 7, 14, гильзы дроссельной 30, втулки 37, колец 45, 46, 49, 61, резиновых колец 36, 62 и деталей крепления.

На разгрузочном диске установлена опора разгрузочного устройства 34, которая фиксируется от поворота двумя специальными штифтами. Для исключения возможных перетоков предусмотрено резиновое кольцо 47.

Ротор насоса опирается на подшипники скольжения 5, 43 с принудительной смазкой. Для визуального контроля наличия смазки в картерах подшипников предусмотрены указатели уровня масла. Для охлаждения подшипников в их корпуса подается пресная вода с температурой до 40 0
C. Температура вкладышей 2, 13 контролируется при помощи термопреобразователей сопротивления 4.

Гидравлическое осевое усилие, действующее на ротор, воспринимается гидравлической пятой. Рабочим органом гидропяты является опора разгрузочного устройства 34, вторая опора 32 посажена на заточке в напорной крышке. Опоры фиксируются от поворота при помощи двух специальных штифтов. Для исключения перетоков предусмотрено резиновое кольцо 47.

Для ограничения перемещения ротора в осевом направлении в сторону нагнетания в момент пуска агрегата установлен подшипник 42. Для визуального контроля за износом рабочих поверхностей разгрузочного устройства предусмотрен указатель осевого сдвига 41, установленный на корпусе подшипника со стороны нагнетания.

Для центровки ротора относительно статора предусмотрены регулировочные винты 63, при помощи которых можно перемещать корпуса подшипников. Для предотвращения расцентровки корпуса подшипники заштифтованы.

Концевые уплотнения 44 - торцевого типа с частичной гидравлической разгрузкой. Конструкция торцевого уплотнения позволяет обеспечить блочность узла при его установки и снятия с насоса. Для выпуска воздуха из камеры торцевого уплотнения установлен вентиль 26.

Направление вращения ротора насоса - по часовой стрелке если смотреть со стороны двигателя. Кожух насоса выполнен из листовой стали, крепится к крышкам насоса и носит декоративно-эстетический характер.

Двигатель.

В качестве привода насоса применяются синхронные двигатели, техническая характеристика, которых приведена в табл.2.

Конструкция, правила монтажа, наладки и эксплуатации изложена в технической документации, прилагаемой к двигателям.

Муфта зубчатая.

Для передачи крутящего момента от двигателя к насосу используется зубчатая муфта со смазкой. В качестве смазки используется ЦИАТИМ 221 ГОСТ 9433-80 или литол - 24 ГОСТ 21150-75. Муфта закрыта ограждением, закрепленной на общей плите.

Сетка защитная.

Для предотвращения попадания внутрь насоса твердых частиц при эксплуатации агрегата, на входном трубопроводе установлена защитная сетка, выполненного из перфорированного листа.

Автоматика и КИП.

Каждый насосный агрегат комплектуется системой автоматики и КИП, предусматривающий установку приборов и датчиков непосредственно у оборудования, которые контролируют работы различных узлов и параметры насосного агрегата. Вторичные приборы устанавливаются на манометровой колонке и в местном щите. Кроме контроля за параметрами, система автоматики и КИП предусматривает автоматический останов или сигнализацию при различных неисправностях насосного агрегата.

1.1 Записывать в вахтенном журнале в ходе работы, через равные промежутки времени (приблизительно один раз в три смены), следующие параметры:

1) давление на входе в насос;

2) давление на выходе из насоса;

3) подачу насоса;

4) силу тока двигателя.

2.1 Выполнить работы по 6.1.3-6.1.4 настоящего паспорта перед разборкой и сборкой насоса.

2.2 При разборке сборочных единиц следить за состоянием посадочных уплотнительных поверхностей и тщательно оберегать их от забоин, царапин и других повреждений.

Протереть насухо сборочные единицы и детали, снятые с насоса, и уложить на подстилки из плотного картона или дерева.

Пометить при разборке взаимноё расположение одинаковых деталей, менять местами запрещается. Помечать также обе стороны симметричных деталей.

Сборочные операции с деталями из коррозинностойких сталей требуют соблюдения чистоты во избежание заедание деталей по посадкам.

Проверить строгое соответствие заменяемой и новой деталей по посадочным поверхностям сопряжений при замене деталей запчастями.

Запрещается категорически:

1) Заменять операции, требующие применения специального инструмента, операциями, связанными с нанесением ударов по деталям;

2) Наносить метки на посадочных, уплотняющих и стыковых поверхностях.

2.3 Закрыть задвижки на входном и напорном трубопроводах, отключить от сети двигатель, закрыть все вентили на трубопроводах.

Снять с насоса контрольно-измерительные приборы и датчики.

Рассоединить зубчатую муфту.

Опорожнить насос, слить масло с подшипников.

Замерить и записать осевой разбег ротора насоса.

Отсоединить от насоса все трубопроводы.

Снять указатели осевого сдвига 41 (рис.4.1).

Отвернуть гайку 9, снять шайбу 10 и полумуфту 11.

Отсоединить фланцы 15, 17 снять крышки подшипников 12, 40, вынуть верхние половины вкладышей 13, снять смазочные кольца 1,3. Вывести из корпусов подшипников нижние половины вкладышей 2. Следить за целостностью кабеля термопреобразователей сопротивления 4 при выводе нижних половин вкладышей.

Вывернуть стопорные винты маслоотбойных колец 7, 14 и сдвинуть их в стороны по валу. Снять корпуса подшипников 5, 4, 3, маслоотбойные кольца 7, 14 фланцы 15, 17. Снять защитные кожуха 39.

Снять торцовые уплотнения 44 в соответствии с п.8.3.

Дальнейшую разборку торцовых уплотнений производить в соответствии с п.8.4.

Отсоединить от крышки напорной 29 уплотнение концевое 33, вывести его из заточки и снять. При выводе уплотнения из заточки необходимо пользоваться отжимными винтами. Снять резиновоё кольцо 38, втулку 37 и кольцо из двух половин 45, предварительно сняв с него пружинное кольцо. Снять кольцо 46, резиновоё кольцо 36 и, используя приспособление для съёма деталей ротора, диск разгрузочный 35. Снять защитно-декоративный кожух насоса.

Отвернуть гайки 50, снять шайбы 51 и стяжные шпильки 56. Отвернуть болты крепления напорной крышки к плите агрегата. С помощью овального ключа и двух упоров вывести крышку напорную из заточки и осторожно снять её, чтобы не повредить вал насоса.

Дальнейшую разборку крышки напорной производить лишь при необходимости. Для этого необходимо снять фланец 48, опору разгрузочного устройства 32, отвернуть три винта 27 и при помощи проставки выпресовать втулку 31.

Вывернуть болты и снять направляющий аппарат последней ступени 28.

Снять с вала гильзу дроссельную 30, кольцо 49, резиновые кольца 53.

При разборке насоса необходимо предохранять свободный конец вала от провисания.

Снять последовательно рабочие колёса 23 (кроме первой ступени) и секции 57, 59 вместе с направляющими аппаратами застропив их за рым-болты. При этом секции друг от друга необходимо отжимать овальным ключом и двумя упорами.

Не прикладывать больших усилий для съёма рабочих колёс, в случае заедания их на валу применять либо подогрев колеса до 473К (200t) либо отдачу рабочих колёс обратно с устранением причины, вызвавшей заедание.

Вынимать направляющие аппараты из секций без необходимости не рекомендуется во избежание ослабления посадки.

Вынуть в сторону напорной крышки вал с рабочим колесом первой ступени.

Крышку входную без надобности не снимать.

2.4 Очистить и протереть все детали перед сборкой насоса.

Отремонтировать дефектные детали или заменить запасными.

Подготовить необходимые резиновые кольца и прокладки. Вторичные использования указанных деталей не допускается.

Проверить отсутствие на каждой детали забоин, царапин, заусенцев и других дефектов перед установкой их в насос. При повреждении уплотняющих поверхностей, стыков деталей, дефекты устранить шабровкой, притиркой и т.п. или установить новые детали.

Для предотвращения заедания при сборке насоса смазать тонким слоем пасты ВНИИНП-232 ГОСТ 14068-79 все посадочные поверхности и резьбы вала, боковые поверхности шпонок и шпоночных пазов, торцы резьбовых деталей, уплотнительные поверхности рабочих колёс, разгрузочного устройства и втулок ротора которые образуются с деталями статора дросселирующие щели. Этой же пастой смазать резьбу стяжных шпилек.

Собрать ротор и проверить биение поясков при затянутых и отпущенных гайках вместо деталей 30, 34, 37, 45, 46, 49 установить монтажную втулку. Биение не должно превышать величин, указанных в чертеже ротора.

2.5 Производить сборку насоса в порядке, указанном ниже.

Установить входную крышку 18 на плиту 52 (если она снималась) и закрепить.

Вставить вал с рабочим колесом первой ступени, предохраняя его от провисания.

Одеть на заточку входной крышки 18 резиновоё кольцо. Установить секцию первой ступени 59 с направляющим аппаратом вплотную к входной крышке.

Одеть на вал рабочее колесо второй ступени резиновоё кольцо 24 и установить секцию второй ступени с направляющим аппаратом.

Аналогичным образом установить последующие рабочие колёса и секции с направляющими аппаратами. При этом необходимо проверять осевой разбег ротора после установки каждого колеса. Он должен быть равным (8-2) мм.

В случае замены направляющего аппарата в секции, необходимо проверить глубину утопания аппарата от уплотнительного пояска секции. Она должна быть равной (18???) мм.

Установить колёса и направляющий аппарат последней ступени 28.

Одеть на вал резиновое кольцо 53, кольцо 49 и второе резиновое кольцо 53. Одеть гильзу 30.

Одеть на заточку крышки напорной под направляющий аппарат последней ступени 28 резиновое кольцо и осторожно, не забивая вал насоса, одеть крышку напорную 29.

Если напорная крышка подвергалась разборке, то предварительно её необходимо собрать в следующей последовательности:

1) Запресовать втулку 31 в крышку напорную, предварительно одев на неё резиновое кольцо 54. Обратить при этом внимание на совпадение отверстий в крышке с пазами на втулке под винты;

2) Закрепить втулку при помощи трёх винтов 27. Винты установить на бакелитовом лаке ЛБС-1 ГОСТ 901-78;

3) Одеть резиновое кольцо 47 в канавку крышки напорной и установить кольцо разгрузочного устройства 32;

4) Закрепить фланец 48.

Вставить стяжные шпильки 56, одеть шайбы 51 и гайки 50. Равномерно, попеременно в двух диаметрально противоположных направлениях обтянуть гайки ключом от руки.

Произвести окончательную затяжку шпилек.

Затяжку шпилек производить равномерно согласно технических требований сборочного чертежа насоса.

Проверить суммарный осевой разбег ротора путём перемещения его в переднее и заднее положение, установив вместо разгрузочного диска втулку для фиксации колёс, изготовленную на месте эксплуатации. Разбег ротора должен быть (8-2) мм. Сверить его с разбегом при разборке насоса.

Установить диск разгрузочный 35 с опорой разгрузочного устройства 34 и резиновым кольцом 47. Одеть на вал кольцо резиновое 36, кольцо 46, 45 и закрепить его пружинным кольцом.

Проверить прилегание рабочих поверхностей опор 32, 34 по краске согласно требований сборочного чертежа насоса. Одеть втулку 37, кольцо 61, резиновые кольца 38.

Установить корпус уплотнения 33, предварительно одеть на него резиновое кольцо.

Установить торцовое уплотнения согласно п.8.3.

Одеть на вал, со стороны всасывания и нагнетания, буксу 17, корпус сальник 15, масло-отбойное кольцо14 с установленным в его канавку резиновым кольцом 62.

Установить корпуса подшипников.

Одеть на вал смазочные кольца 1, 3, масло-отбойное кольцо 7 с установленным в его канавку резиновым кольцом, кольцо уплотнительное 6.

Завести в корпуса подшипников нижние половины вкладышей, предварительно ввернув в них термопреобразователи сопротивления.

Если в результате замены деталей насоса или перезаливки вкладышей нарушена центровка ротора со статором, то необходимо произвести перецентровку, для чего вынуть конические штифты, фиксирующие положение корпусов подшипников, и произвести центровку путём одновременного перемещения обеих корпусов подшипников с помощью установочных винтов 63. При этом гайки, крепящие корпуса подшипников к крышке входной и к корпусу уплотнения (со стороны напора) должны быть слегка отпущены (зазор около 0,02мм)

Производить замеры радиальных зазоров с помощью индикаторов. Разбивка радиального зазора в соответствии с указаниями сборочного чертежа насоса. После окончания центровки гайки крепления корпуса подшипников заштифтовать заново. Провернуть ротор от руки - вращение должно быть свободное без задеваний.

Выставить маслоотбойные кольца, застопорить винтами и закернить их от самоотвинчивания.

Установить верхние половины вкладышей подшипников и проверить зазоры в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Они должны соответствовать величинам, указанным на сборочном чертеже насоса.

Одеть крышки корпусов подшипников. Закрепить корпуса сальников, установить сальниковую набивку 16 и поджать буксой.

Установить подшипник 42, указатель осевого сдвига 41.

Проверить ротор от руки ключом. Вращение должно быть плавным, без заеданий.

Одеть декоративно-эстетический кожух насоса, переводную трубку с вентилем 26, вспомогательные трубопроводы.

Одеть насосную втулку 11 и закрепить её.

Присоединить трубопровод.

Проверить, а при необходимости произвести центровку агрегата. Залить масло в подшипники.