Насос шламовый погружной

Насос шламовый погружной

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

НАСОС ШЛАМОВЫЙ ГШН-270

Назначение и технические характеристики шламового насоса

Бурение скважин обеспечивает поиск, разведку и разработку нефтяных и газовых месторождений. Технология проводки скважины предусматривает использование шламовых насосов, предназначенных для перекачивания промывочного раствора и подачи отработанного промывочного раствора в гидроциклонную установку для очистки от выбуренной породы. Работоспособность насоса определяется долговечностью его составляющих. Присутствие в перекачиваемом буровом растворе большого количества твердых включений приводит к быстрому выходу из строя узлов насоса. Поэтому для повышения надежности насоса необходимо проведение работ по усовершенствованию насоса.

Агрегат электронасосный шламовый ГШН-270 — насос, предназначен для перекачки гидросмесей с мелкой твердой фракцией показан на рисунке 10. Его мы и будем изучать в дипломном проекте.

Рисунок 10 -Шламовый насос ГШН-270

Как известно, насос горизонтальный шламовый применяется для перекачивания бытовых и промышленных сточных вод, промывочного бурового раствора, абразивных гидросмесей, а также отработанного промывочного раствора. Этот насосный агрегат обычно относят к консольным агрегатным одноступенчатым насосам. Данное изделие имеет осевой подвод жидкости, рабочее колесо с односторонним приводом. Кроме того, через эластичную муфту осуществляется привод двигателя. Рабочие детали производятся из стали 40Х.

Шламовые насосы прекрасно подходят для перекачки жидкостей разной вязкости, как без содержания примесей, так и с вкраплениями твёрдых веществ. Принцип действия насоса основывается на вытеснении шлама спиралевидным, вращающимся валом внутри статора, который имеет повторяющуюся форму. Таким образом, перекачиваемая масса при помощи герметичных камер нагнетается вдоль оси насоса. Эти герметичные камеры образуются между неподвижной и движущейся деталью. Производимое давление и производительность устройства обычно зависят от количества и объема полостей.

Шламовый насос обладает равномерной подачей без возникновения пульсаций и разрыва потока. Также он имеет высокий уровень самовсасывания среды.

Можно получать достаточно высокое давление даже при низких оборотах вала. Следует знать, что такое оборудование не предназначено для работы в режиме «холостого хода». Это может привести к нагреванию и преждевременному изнашиванию деталей. Некоторые производители предусматривают датчики сухого хода, которые будет блокировать работу агрегата. На сегодняшний день можно заметить, что для удобства пользования выпускаются все новые виды насосов, процесс эксплуатации которых довольно прост. К таким изделиям можно отнести шламовый насос. шламовый насос жидкость подшипник

Насос ГШН-270 предназначен для перекачки гидросмесей с мелкой твердой фракцией плотностью 1200-1500 кг/м3,объемной концентрацией твердых включений до 25%.Твердость взвешенных частиц не более 3 по шкале Мооса. Крупность отдельных взвешенных частиц не более 20мм. Температура перекачиваемых гидросмесей от 4 С до 40 С.

Насосный агрегат состоит из насоса , электродвигателя , соединительной муфты , кожуха и рамы. Его составляющие приведены на рисунке 11

1-насос 2-кожух 3-рама 4-электродвигатель 5-муфта

Рисунок 11- Составляющие части насоса ГШН-270

Насос ГШН-270 — консольный ,одноступенчатый ,центробежного типа.

Рабочее колесо закреплено на валу при помощи резьбового соединения, возможна посадка со шпонкой.

Подшипники и масляная ванна защищены от попадания в них перекачиваемых гидросмесей и пыли лабиринтным уплотнением и резиновыми манжетами.

Уплотнением вала служит сальниковая набивка. Для охлаждения и смазки сальникового узла предусмотрена подача чистой воды через штуцер в корпусе уплотнения. Возможна установка торцевого уплотнения.

Уплотнение всасывающей стороны — подвижное торцевое. Дополнительно предусмотрена регулировка торцевого зазора с помощью регулировочных винтов и уплотнительного кольца.

Основные параметры насоса представлены в таблице 5

Таблица 5-Основные параметры насоса ГШН-270

Наименование показателя

Значения

Подача, м3/ч

Напор, м

Частота вращения, об/мин

КПД насоса, %

Высота всасывания, м

Диаметр входного патрубка, мм

Диаметр выходного патрубка, мм

Мощность двигателя, кВт

Масса насоса, кг

Средний ресурс до капитального ремонта, ч

Характеристики насосных агрегатов, испытанных на воде плотностью с=1000 кг/м3, при частоте тока 50 Гц и номинальной при частоте вращения, приведены на рисунке 12.

Рисунок 12- Характеристика электронасосного агрегата ГШН-270 при работе на чистой воде

Заключение

В данной главе были изучены назначение и краткая характеристика шламового насоса ГШН-270, а также приведены 3D модель агрегата, основные параметры и характеристика электронасосного агрегата ГШН-270 при работе на чистой воде.

Классификация шламовых насосов

Шламовые насосы, в зависимости от своего назначение и конструкции, делятся на три вида:

ГШН — горизонтальный шламовый насос;

ВШН — вертикальный шламовый насос;

С — наосы суспензионного типа.

Горизонтальные шламовые насосы (ГШН) (рисунок 7) предназначены для перекачки промывочного раствора ,используемого при бурении, и абразивных смесей . Также насос ГШН может использоваться для перекачивания промышленных и бытовых сточных вод.

Рисунок 7- Горизонтальный шламовый насос

Вертикальный шламовый насос (ВШН) (рисунок 8) предназначены для перекачки промывочного раствора при бурении скважин. Также насос ВШН может использоваться, как вспомогательные, или подпорные для основных буровых установок.

Рисунок 8- Вертикальный шламовый насос

Параметры перекачиваемых гидросмесей для горизонтальных и вертикальных шламовых насосов следующие:

диапазон плотности гидросмеси: до 1300 кг/ м3;

температура гидросмеси: 4- 50 °С;

процентное соотношение твердых частиц в жидкости: не более 25%;

максимально допустимый размер твердых частиц: не более 20 мм;

Суспензионные насосы (С) (рисунок 9) используются для перекачки:

магниевых суспензий;

сточных вод (промышленных и бытовых);

абразивных смесей;

промывочных растворов;

Рисунок 9 — Суспензионный насос

Гидросмесь должна соответствовать следующим параметрам:

плотность суспензии не более 2500 кг/ м3;

температура гидросмеси: 4 — 50 °С;

максимально допустимый размер твердых частиц: не более 1 мм.

Насос шламовый ГШН — электронасосный центробежный агрегат со стальными рабочими механизмами.

Насосы типа ГШН имеют следующие характеристики:

перекачка гидросмесей включающих твердую мелкую фракцию, плотностью не более 1200-1500 кг/м3

концентрация твердых частиц не должна превышать 25%

размер твердых частиц — 20 мм

температура перекачиваемой жидкости от 4 до 40°С

Заключение:

В данной главе дипломного проекта были изучены виды шламовых насосов, их предназначение, параметры перекачиваемой жидкости и конструктивные особенности насосов.

Размещено на Allbest.ru

Для возможности перекачивания плотных гидросмесей с присутствием абразивов и твердых примесей производители выпускают специальные насосы, называемые шламовыми. Их используют в более сложных условиях, чем дренажное и фекальное насосное оборудование. Шламовые установки имеют более жесткую и тяжелую конструкцию, за счет чего увеличивается и их цена. Для перемещения гидросмесей изготавливают горизонтальные и вертикальные (полупогружные), а также погружные насосы.

Что представляют собой погружные насосы шламового типа

Шламовые насосы относятся к центробежному оборудованию, выполненному в более прочном варианте. Они имеют усиленный корпус с надежными стенками и деталями, контактирующими непосредственно со шламом, а также дополнительную защиту конструктивных элементов и рабочего колеса в виде броневого диска.

Основным предназначением шламовых насосов, в отличие от установок, работающих с чистой водой, является откачка жидкой среды разной плотности, загрязненной:

  • глиной;
  • гравием;
  • песчаным шламом;
  • порошкообразными субстанциями;
  • нерастворимыми минеральными отложениями;
  • твердыми примесями различного происхождения;
  • илистым осадком;
  • биосмесями;
  • разбуренной породой.

Кроме этого, оборудование используют для гидравлического перемещения твердых частиц на определенное расстояние или высоту, а также для отбора конечного продукта, полученного в результате какого-либо технологического процесса.

Шламовые насосы нашли свое применение во многих отраслях, в том числе:

  • металлургической;
  • горнодобывающей;
  • целлюлозно-бумажной;
  • строительной;
  • нефтегазовой и т.д.

Погружной шламовый насос при работе полностью погружается в шламовую смесь, поэтому выкачивает жидкость с минимальным уровнем шума, чего не скажешь о горизонтальных установках. Он имеет компактные размеры благодаря тому, что двигатель и гидравлическая часть находятся в едином корпусе на более близком расстоянии, чем в конструкциях полупогружных насосов.

Погружные агрегаты не нуждаются в устройстве рамных оснований, что допускает их использование в более стесненных условиях и дает возможность простого переноса на новое место установки.

Насосное оборудование, предназначенное для перекачивания шлама, выполняется полностью из металла или с резиновым покрытием, обеспечивающим дополнительную защиту деталей от ударов твердых частиц и бесшумность рабочего процесса. «Резиновое» исполнение шламового насоса продляет срок службы оборудования, но его нельзя использовать для гидросмесей, в составе которых присутствуют крупные включения (более 6,5мм) и частицы с острыми углами. Не рекомендуется их использовать и в агрессивных, по отношению к резине, средах, а также при высоких температурных режимах.

Основные характеристики шламовых насосов

Особенность работы шламового насосного оборудования подразумевает наличие дополнительных технических характеристик, не имеющих отношения к насосам, откачивающим чистую воду. Кроме показателей мощности, высоты напора и производительности, влияющих на цену установок, большое значение при выборе шламового насоса уделяется размерам, форме и количеству твердых включений, присутствующих в гидросмесях.

В зависимости от формы и разновидности шлама, частицы в жидкости ведут себя по-разному. Данное обстоятельство в некоторой степени оказывает влияние на работу насосного агрегата. Шлам бывает оседающим и неоседающим, образующим с водой три вида смеси:

  • однородную – частицы находятся в равномерно распределенном взвешенном состоянии;
  • псевдо-однородную – концентрация частиц увеличивается ближе ко дну, но полностью они не оседают;
  • разнородную – частицы практически моментально отделяются и оседают.

Высокая скорость перекачивания обеспечивается при однородной, но не слишком плотной консистенции гидросмеси, содержащей мелкие включения типа песка. Но чем крупнее будут частицы и плотнее жидкость, тем медленнее окажется скорость перемещения или откачки шлама.

В зависимости от модели шламового насоса, его допускается использовать для перекачивания жидких смесей:

  • плотностью до 2500кг/м3;
  • с твердыми включениями или растворенными частицами, составляющими до 70 процентов от общей массы гидросмеси;
  • в температурном режиме +5…+80 градусов по Цельсию;
  • с присутствием в составе твердых фракций размером до 120мм.

Конструктивные элементы

Шламовые насосы работают в сложных условиях, поэтому к их изготовлению предъявляются определенные требования, особенно к погружным моделям. Их цена зависит от многих факторов, но в первую очередь к ним относится качество материала, используемого для изготовления рабочих узлов, а также технические характеристики оборудования.

Двигатель

Конструкция погружных насосов предполагает надежную изоляцию и эффективное охлаждение установленных на них двигателей, отличающихся от стандартных моторов бОльшим диаметром ротора и меньшими по размеру стенками статора. Подобное решение позволяет направлять увеличенный объем тепла на статор, передавая его охлаждающей среде. В этом случае охлаждение двигателя и поддержка рабочих температур на необходимом уровне происходит гораздо эффективнее.

В зависимости от температуры откачиваемых гидросмесей, нормальная работа погружных насосов обеспечивается тремя способами охлаждения:

  • посредством откачиваемой среды, если ее температура не превышает 40 градусов;
  • с помощью специальных кожухов с циркулирующей в них охлаждающей жидкостью;
  • путем внешней подачи охладителя к кожуху.

Изоляция обмотки статора для погружных насосных установок производится более надежными способами, нежели для работающих в «сухом» режиме. Высокий уровень защиты от возникновения коротких замыканий обеспечивает струйная пропитка, отличающаяся лучшей степенью заполняемости пустот.

Вал и подшипники

Конструкция вала шламового погружного насоса отличается своей прочностью, по сравнению с оборудованием, используемым для работы с незагрязненными водами. Долгий срок эксплуатации рассматриваемых насосов обеспечивается минимальным расстоянием между рабочим колесом и нижним подшипником. В данном случае:

  • увеличивается период службы подшипников и уплотнений;
  • устраняются возможные прогибы вала при работе в сложных условиях;
  • уменьшается уровень вибрации;
  • максимально снижаются шумовые эффекты.

Выдержать дополнительные осевые и боковые нагрузки помогают двухрядные шариковые подшипники. В процессе изготовления их обрабатывают высококачественной смазкой, не нуждающейся в обновлении.

Цена шламовых насосов увеличивается в результате добавления в их конструкцию усиленных рабочих деталей и защитных элементов. Данный момент необходимо учитывать при выборе оборудования.

Уплотнения

Для погружных шламовых насосов уплотнения являются важной составляющей частью, к которой предъявляются особые требования по герметичности и износоустойчивости. Уплотнительные кольца разрабатываются с учетом наличия в перекачиваемой гидросмеси абразивных частиц, а пружины и стопорные кольца, относящиеся к уплотнительным узлам, предусматривают защиту от:

  • засорения;
  • износа;
  • коррозии.

Неправильная центровка уплотнительных колец приводит к их быстрому износу, а недостаточная защита поверхностей узла уплотнения – к повреждениям в процессе эксплуатации.

Рабочее колесо

Традиционная форма рабочего колеса центробежных насосов, выпускаемых для работы с незасоренной водой, при откачке гидросмесей с твердыми включениями приводит к резкому снижению производительности оборудования и уменьшению его КПД. Производители, улучшая свою продукцию, смогли максимально исключить отделение от жидкости твердых включений и обеспечить однородное распределение между лопастями шламовой смеси.

Изменение угла расположения лопастей рабочего колеса позволило твердым частицам при работе насоса передвигаться вблизи стенок рабочей камеры практически параллельно их поверхностям. В результате сила удара жестких включений значительно снизилась, что повлияло на увеличение износостойкости шламового насоса.

Дополнительные элементы

Для приведения абразивов во взвешенное состояние перед всасыванием, шламовые насосы нередко комплектуют агитаторами (смесителями).

Данное приспособление:

  • облегчает работу оборудования;
  • обеспечивает более тщательную зачистку скважины или днища отстойника от ненужных отложений.

Агитатор используется в случае высокого содержания твердых включений или при их разнородном составе, когда большая часть частиц располагается на дне. Некоторые модели погружных насосов оборудуются боковыми смесителями, предназначающимися для повторного перемешивания воды с абразивами.

Для наземных шламовых установок агитаторы и смесители не используются.

Защитные функции

Системы защиты для погружного оборудования, вовремя обнаруживающие негерметичность уплотнения и предотвращающие перегрев насосов, важны настолько, что обращать внимание на их присутствие следует не в последнюю очередь. В первом случае над уплотнением устанавливается датчик, предупреждающий о попадании внутрь масляной камеры воды. В некоторых моделях состояние масла проверяется через винты, расположенные на боковой стороне насосного агрегата.

Функция поплавковых датчиков состоит в отключении оборудования в случае обнаружения жидкости в корпусе статора. А датчик, встроенный между уплотнительным узлом и подшипником, сигнализирует о раннем обнаружении протечек в инспекционной камере, которую также можно обследовать через удобно расположенный специальный винт.

Защитить шламовый насос от перегрева помогут установленные в обмотке статора термодатчики, вовремя реагирующие на повышение критической температуры. Они предотвращают преждевременный выход из строя оборудования из-за сгоревшего двигателя.

Каждая модель погружного насоса, предназначенного для перекачки шламовых смесей, может быть укомплектована разными защитными элементами и приспособлениями. Чем больше их будет установлено в конструкции насосной установки, тем выше окажется не только цена насоса, но и гарантия его безотказной работы на протяжении долгого времени.

Принцип действия шламовых насосов

Шламовые насосы прекрасно подходят для перекачки жидкостей разной вязкости, как без содержания примесей, так и с вкраплениями твёрдых веществ. Принцип действия насоса основывается на вытеснении шлама спиралевидным, вращающимся валом внутри статора, который имеет повторяющуюся форму. Таким образом, перекачиваемая масса при помощи герметичных камер нагнетается вдоль оси насоса. Эти герметичные камеры образуются между неподвижной и движущейся деталью. Производимое давление и производительность устройства обычно зависят от количества и объема полостей.

Шламовый насос обладает равномерной подачей без возникновения пульсаций и разрыва потока. Также он имеет высокий уровень самовсасывания среды. Можно получать достаточно высокое давление даже при низких оборотах вала. Следует знать, что такое оборудование не предназначено для работы в режиме «холостого хода». Это может привести к нагреванию и преждевременному изнашиванию деталей. Некоторые производители предусматривают датчики сухого хода, которые будет блокировать работу агрегата. На сегодняшний день можно заметить, что для удобства пользования выпускаются все новые виды насосов, процесс эксплуатации которых довольно прост. К таким изделиям можно отнести погружной шламовый насос.

Использование погружного шламового насоса

Существует такой вид насосов, как погружной шламовый насос. Это изделие довольно востребовано на сегодняшний день. Он предназначен для перекачки абразивных частиц, грязи, воды, где содержание шлама до 40%. Такие изделия хорошо справляется с большим размером камней. Они подходят для перекачивания жидкости из котлованов, шахт, карьеров. В целом эти насосы используют для подъема жидкостей с содержанием суспензий, жидкостей с высоким содержанием твёрдых частиц, абразивных гидросмесей, а также технической, загрязненной, горячей, морской воды, конденсата или сточных вод.

Погружные насосы для грязной воды и других жидкостей обычно оснащают воздушным клапаном. Именно благодаря данному элементу насос может работать всухую. Уникальная система охлаждения подшипников и двигателя может освободить от необходимости следить за процессом работы насоса, и это существенно упрощает процесс его эксплуатации.

Купить шламовый насос сегодня не составит труда.

Это объясняется тем, что производители шламовых насосов с каждым днем выпускают все боле совершенные изделия. Если клиента интересуют шламовые насосы, цена на которые относительно невысока, он может приобрести качественную продукцию в настоящее время в компании «АЛСА-ПТК».

Техническая документация

Назад в раздел

Насосы и станции

Сегодня наиболее распространенным средством перекачивания жидкостей являются насосы с электрическим приводом. Для различных целей применяется множество различных типов подобных насосов. В частности, стали очень распространены центробежные насосы благодаря таким преимуществам как:

  • высокая надежность
  • простота конструкции
  • низкая стоимость
  • универсальное применение

При выборе оптимального насоса для решения конкретных задач, необходимо учитывать следующие основные физические условия:

  • объём, который необходимо подать (расход)
  • высота всасывания (разница в уровне между насосом и точкой забора жидкости)
  • высота нагнетания (разница в уровне между насосом и наивысшей точкой, в которой подается жидкость)
  • потери давления на всасывании (потери на трение)
  • потери давления в напорном трубопроводе (потери на трение)
  • конечное избыточное давление
  • начальное избыточное давление

Когда все эти данные известны, можно определить режим работы насоса и выбрать его оптимальную модель.

В зависимости от области применения бытовые насосы можно разделить на следующие группы:

  1. насосы для отопления, кондиционирования и горячего водоснабжения (циркуляционные насосы)
  2. насосы (насосные станции) для повышения давления и бытового водоснабжения
  3. насосы для водоотведения, дренажа и канализации

Циркуляционные насосы представляют малогабаритные бессальниковые насосы с изолированным защитной гильзой ротором, т.е. насос и электродвигатель образуют единый узел без уплотнения вала. В этом узле применяются всего два уплотнительных кольца, а подшипники смазываются перекачиваемой жидкостью.

Преимущества насосов данного типа:

  • трехскоростной электродвигатель (кроме насосов для горячего водоснабжения)
  • керамические радиальные подшипники
  • защитная гильза, наружная оболочка ротора и подшипниковая пластина изготовлены из нержавеющей стали
  • корпус насоса из чугуна или бронзы
  • низкий уровень потребляемой энергии
  • не требуется дополнительной настройки
  • не требуется технического обслуживания
  • низкий уровень шума
  • удобство монтажа
  • широкий рабочий диапазон
  • длительный срок службы

Бытовые скважинные насосы, в зависимости от диаметра обсадной трубы скважины, подразделяются на 3” и 4”. Скважинные насосы применяются в тех случаях, когда поднять воду другими насосами не представляется возможным.

В тех случаях, когда имеется глубокий колодец целесообразно использование колодезных насосов, имеющих встроенную тепловую защиту и защиту от отсутствия воды. Колодезные насосы выпускаются диаметром 5” и 6”.

Преимуществами насосов данного типа:

  • высокий КПД
  • длительный срок службы (детали насоса выполнены из нержавеющей стали, бронзы или технополимера)
  • низкий уровень потребляемой энергии
  • не требуется дополнительной настройки
  • не требуется технического обслуживания
  • низкий уровень шума
  • широкий рабочий диапазон.

Поверхностные самовсасывающие насосы со встроенным эжектором могут поднимать воду с глубины до 9 метров (если используется выносной эжектор – с глубины до 30 метров). Перед первым запуском корпус насоса и всасывающая линия должны быть заполнены водой.

Насосы для повышения давления и бытового водоснабжения отличаются типом используемого насоса:

Погружные и поверхностные насосы, при использовании их с дополнительными элементами автоматики, могут работать в режиме насосных станций, т.е. поддерживать постоянное давление в системе водоснабжения частного дома, коттеджа.

Преимуществами насосов данного типа:

  • низкий уровень потребляемой энергии
  • не требуется дополнительной настройки
  • не требуется технического обслуживания
  • широкий рабочий диапазон.

Насосы для водоотведения, дренажа и канализации являются погружными насосами. В зависимости от степени загрязненности перекачиваемой воды данные насосы подразделяются на следующие насосы:

  • для чистой или слабозагрязненной воды (водоотведение)
  • для грязной воды (дренаж)
  • для очень загрязненной воды (канализация)

Обычно все насосы данного типа снабжены поплавковыми выключателями, что позволяет использовать их в автоматическом режиме, и предотвращает возможность работы без воды.

Преимуществами насосов данного типа:

  • высокий КПД
  • длительный срок службы (детали насоса выполнены из нержавеющей стали, чугуна или технополимера)
  • низкий уровень потребляемой энергии
  • не требуется дополнительной настройки
  • не требуется технического обслуживания
  • низкий уровень шума
  • широкий рабочий диапазон.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *