Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Насосы для добычи нефти

..pdf
Скачиваний:
17
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
8.55 Mб
Скачать

В скважину на колонне подъемных труб спускают цилиндр на­

соса,

затем на колонне штанг — плунжер со всасывающим клапа­

ном,

соединенным с нагнетательным с помощью ловителя.

После установки всасывающего клапана в седло конуса поворо­ том колонны штанг против часовой стрелки отсоединяют этот кла­ пан и плунжер поднимают на высоту до 300 мм.

Насос НСН2 исполнения 2 отличается от насоса исполнения F тем, что в его конструкции используют цилиндр насоса НСВ1. Ци­ линдр нижним концом устанавливают в муфте колонны подъемных труб с помощью переводника, при этом верхний его конец свободен. Всасывающий клапан со штоком ловителя устанавливают в седле конуса, подвешенном в муфте.

Насос НСН2Т отличается от насоса НСН2 тем, что плунжер навинчивается на полый шток с переводником вместо колонны штанг, имеющим трубную резьбу. Плунжер на верхнем конце имеет радиальные отверстия, соединяющие внутреннюю его полость с по­ лостью цилиндра.

При работе насоса откачиваемая жидкость поднимается по по­ лым штангам с большей скоростью, что мешает осаждению механи­

ческих примесей в полости насоса.

 

 

Насос НСНА (см. рис. 80)

состоит из

цилиндра,

плунжера

и клапанов, а автосцеп его— из

захватного

устройства,

закреплен­

ного на верхнем конце плунжера, и сцепного устройства, установ­ ленного на нижнем конце штока. В сливном устройстве, устанавли­ ваемом на верхнем конце цилиндра, предусмотрен золотник с уплот­ нительными кольцами.

Насос без сцепного устройства и мерного штока спускают в скважину на колонне подъемных труб, а затем на колонне насос­ ных штанг опускают мерный шток со сцепным устройством, кото­ рый проталкивает золотник сливного устройства и соединяется с за­ хватом на плунжере, при этом сливное устройство закрывается.

Втабл. 52 приведена техническая характеристика насосов НСН1

иНСН2, а в табл. 53 — техническая характеристика насосов типа

НСН2Т и НСНА.

ТРЕХПЛУНЖЕРНЫЕ НАСОСЫ

Н а с о с ы т р е х п л у н ж е р н ы е к р и в о ш и п н ы е т и п а ПТ предназначены для перекачивания жидкостей, в том числе хи­

мически

активных,

с температурой в

зависимости

от исполнения

от —50

до +250 °С

и кинематической

вязкостью не

более 8 см2/с,

с массовой долей твердых частиц не более 0,2 % и 0,2 мм по разме­ ру. Используют их в установках ППУА, АДПМ, УПГ. Основные технические характеристики насосов ПТ приведены в табл. 54.

яЯ

чч

о

о

оа>

о

го

•—»

о

Сл

о

00 to

N3

I—»

о>

О

S

сл

сл

X

S

00

о

8

о

X

X

£

 

СЛ

 

4». 4ь

оа

Я

Я

Я

ч

ч

ч

 

о

 

 

О)со

О

 

со

о

10

6,3

4

4** 05 О

со

СО СЛ 00

То

Сл

4^

СО

Сл

Сл

СЛ

00

о

СО

сл

X ст>

оо

о

X

£

ft

о

Я

Я

Я

ч

ч

ч

ьо

~

о

сл

О)

о

Я

^

 

S

g

 

Ю |—* *—*

Сл о>

-- Ю 4^

СЛ Сл О

to to to о о

сл

Подача, м3/ч

Йх

£ X<Г?

з:

3

О 2 I :

 

°

п п

 

 

■Sf

 

°)Е2

 

1п

н

 

-X

о

 

Жн

 

» &>

Допускаемая вакуумметрическая вы­ сота всасывания, м

Минимальное дав­ ление на входе в на сос, МПа

to

to

to

Диаметр плунжера,

оо

to

о

мм

Длина хода плун­ жера, мм

00

СО

сл

X

О)

00 •о *

о

8

4*

сл

й

Масса насоса, кг

о

 

Насосы изготавливают в различных исполнениях, отличающих­ ся как конструкцией, так и материалом гидравлической части.

Исполнения гидравлической части:

 

 

 

Д — из хромистой стали марки 20X13;

 

 

К — из хромоннкелевой стали марки 12Х18Н10Т;

 

Е — из

хромоникелемолибденовой

стали

марки 10Х17Н13М2Т;

Т — из титана и его сплавов.

 

 

 

Конструктивное исполнение гидравлической части:

 

1— без

охлаждения или обогрева,

без гидрозатвора уплотнения

для перекачивания жидкостей с температурой

от —15 до +100 °С;

2 — без

охлаждения или обогрева,

с гидрозатвором

уплотнения

для перекачивания жидкостей с температурой

от —15 до +100 °С;

3 — без

охлаждения или обогрева,

с гидрозатвором

уплотнения

для перекачивания жидкостей с температурой

от —30 до +150 °С;

4 — с охлаждением или обогревом,

с гидрозатвором

уплотнения

для перекачивания жидкостей с температурой

от —50

до +250 °С.

Трехплунжерный кривошипный насос ПТ (рис. 82) состоит из приводной и гидравлической частей, соединенных болтами 7. При­ водная часть, смонтированная в станине 2, предназначена для пре­ образования вращательного движения коленчатого вала 6 в посту­ пательное движение плунжеров 1. Картер станины с торцовой сто­ роны закрыт крышкой на прокладке. Коленчатый вал базируется на двух подшипниках, расположенных в боковых расточках стани­ ны, и с помощью шатунов 5 соединен с ползунами 3, перемещаю­ щимися в направляющих 4.

Шатуны имеют в большой головке, закрепляемой на шейках ко­ ленчатого вала, сменные вкладыши, а в малой головке, соединяемой осью с ползунами,— втулки из антифрикционного материала. На­ правляющие ползунов закреплены в станине с помощью крышек 3, имеющих манжеты для предохранения приводной части от попада­ ния пыли и грязи в масло, а также от выплескивания масла наружу.

Подшипники коленчатого вала со стороны выходного конца за­ крываются крышкой с расположенной в ней манжетой, а с проти­ воположной стороны — глухой крышкой. В высокооборотных насо­ сах вместо глухой крышки предусмотрен шестеренный маслонасос. Правильная установка коленчатого вала выверяется по зазорам между торцами шатунов и шеек коленчатого вала и фиксируется прокладками, устанавливаемыми между станиной и крышками.

Смазка рабочих поверхностей приводной части насоса осущест­ вляется методом разбрызгивания (при частоте вращения' коленча­ того вала менее 730 мин-1) или под давлением при 730 мин-1. Для разбрызгивания масла предусмотрены лопасти специальных дис­ ков. Смазка под давлением осуществляется шестеренным маслонасосом.

Рис. 82. Продольный разрез насоса ПТ

Для смазки приводной части насоса применяют масло индуст­ риальное И50А или турбинное Т46.

Гидравлическая часть насоса состоит из гидравлического бло­ ка 10, трех плунжеров У, коробки уплотнения Я, сальника 0, трех всасывающих клапанов УУ, предохранительного клапана 12.

Неподвижные соединения гидроблока уплотнены кольцами. На гидроблоке с помощью шпилек закреплены всасывающий

и нагнетательный патрубки. По конструкции гидравлический блок выполняется без обогрева (охлаждения) и с обогревом (охлажде­ нием). Подвод и отвод обогревающей (охлаждающей) жидкости осуществляется через штуцера, расположенные в боковой части гидравлического блока.

Плунжеры соединены с ползунами приводной части с помощью гаек, сухарей и пят, между которыми установлены тарельчатые пру­ жины, служащие для уменьшения инерционных сил при работе на-

coca. В зависимости

от исполнения

гид­

 

Вход

равлической части в конструкции насо­

 

 

са применяют три вида сальниковых уп­

 

 

лотнений.

 

 

 

 

 

 

 

 

Во всех конструктивных

исполнениях

 

 

сальников полость А должна быть по­

 

 

стоянно заполнена водой или другой

 

 

жидкостью, в том числе и перекачивае­

 

 

мой, необходимой как для смазки уп­

 

 

лотнения, так и для предотвращения

 

 

попадания воздуха в цилиндры при

 

 

давлении на всасывании меньше атмос­

 

 

ферного.

 

 

 

 

 

 

 

 

Сальники

рекомендуется

охлаждать

 

 

при

температуре

перекачиваемой

жид­

 

 

кости более 80°С. В некоторых случаях

 

 

вместо охлаждения

может производить­

 

 

ся

их обогрев.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предохранительный клапан

(рис. 83)

 

 

предназначен

для

 

перепуска

жидкости

Рис. 83.

Предохранитель­

из

нагнетательной

полости

во

всасыва­

ный клапан

ющую при давлении, превышающем до­

 

 

пустимое.

 

 

из корпуса 1\

 

 

 

 

Клапан состоит

направляющей

2, в которой пе­

ремещается клапан; седла 3\ клапана 4\ обоймы 5, служащей для направления пружины, в которую запрессован штырь 6, поджимаю­

щий клапан; пружины 7; тарелки 8 для

поджатия

пружины; винта

9, служащего для регулировки затяжки

пружины;

крышки 10, в ко­

торую ввинчен винт; гайки 11 для стопорения винта и колпачковой гайки 12.

Т р е х п л у н ж е р н ы й г о р и з о н т а л ь н ы й одностороннего действия насос НП-100 предназначен для нагнетания различных жидких сред в скважины в процессе их текущего и капитального

ремонтов, а

также при

проведении других

работ. Используют их

в насосных

установках

УН 1-100X200. Ниже

приведена техническая

характеристика насосов НП-100.

 

Наибольшее

давление, МПа . . .

20,0

Наибольшая

идеальная

подача, дм3/с

15,8

Диаметр плунжера, мм .

125,0

Длина хода

плунжера,

м м ............................................

Наибольшее число двойных ходов в мин.

236

Насос НП-100 состоит из приводной и гидравлической частей. Приводная часть включает трансмиссионный и коренной валы, установленные каждый на двух роликоподшипниках с цилиндриче­

скими роликами.

Коренной вал представляет собой вал в сборе с двумя зубчаты­

ми колесами — двух- и одноэксцентриковым,

а трансмиссионный —

с двумя ведущими

шестернями.

 

Гидравлическая

часть насоса состоит из

клапанной коробки,,

набора уплотнений, клапанов, седел, крышек и приемного коллекто­ ра. Клапанная коробка сварно-литой конструкции крепится к ста­ нине насоса и центрируется двумя штифтами. Клапаны тарельчатые с направляющими, скользящими в цилиндрической расточке седла. Посадочная поверхность седла в клапанной коробке коническая.

Клапанные и цилиндровые крышки уплотнены манжетами. Плун­ жеры с помощью штоков соединены с крейцкопфами и уплотнены набором манжет, установленных в корпусе уплотнений, и направ­ ляются парой грундбукс. Поверхность плунжеров термообрабатывается и хромируется. Снизу к клапанной коробке крепится прием­ ный коллектор.

Смазка зубчатых колес и подшипников мотылевых головок ша­ тунов производится разбрызгиванием из масляной ванны. Опоры ко­ ренного вала, направляющие, пальцы крейцкопфов и плунжеры сма­ зываются принудительно от шестеренного насоса. Станина насоса сварная, не имеет разъема по осям валов и закрывается двумя крышками, одна из которых закрывает зубчатые колеса, вторая — крейцкопфную камеру.

Т р е х п л у н ж е р н ы й г о р и з о н т а л ь н ы й одинарного дей­ ствия насос 4Р-700 предназначен для нагнетания различных жидких сред при гидравлическом разрыве пласта, гидропескоструйной пер­ форации и других работах. Насос используют в насосных установ­ ках УН1-630Х70А. Ниже приведена техническая характеристика этого насоса.

Наибольшее давление,

МПа .

.

70,0

Подача при наибольшем давлении, л/с .

6,3

Наибольшая идеальная

подача,

л/с . .

22,0

Давление при наибольшей подаче, МПа

21,0

Диаметры сменных плунжеров, мм

1С0; 120

Длина хода плунжера,

м м ...............................

200

Наибольшее число двойных ходов в минуту

192

Гидравлическая мощность, кВт

 

11,6

Габаритные размеры, мм:

 

2440

длина .

 

 

 

ширина

 

....................................

1085

в ы с о т а .......................

1100

Передача от

трансмиссионного вала к коренному

Зубчатая с косым

Передаточное

число . .

 

 

зубом

 

 

4,86

Смазка приводной части

 

Разбрызгиванием

Масло приводной части

 

из масляной ванны

 

Трансмиссионное

 

 

 

 

автотракторное

Гидравлическая часть насоса крепится к сварной станине с по­ мощью шпилек и центрируется корпусами уплотнений плунжера. Корпуса уплотнений плунжера ввинчиваются в клапанную коробку на резьбе и уплотняются самоуплотняющей манжетой и кольцом. Клапанная коробка— литая, клапаны — тарельчатые. Седла клапа­ нов запрессованы в конусные расточки и уплотнены резиновыми кольцами.

Плунжеры имеют хромированную рабочую поверхность и уплот­ нены самоуплотняющими резиновыми манжетами. Снизу к клапан­ ной коробке крепится приемный коллектор.

Н а с о с 9МГр-73

поршневой горизонтальный двустороннего

действия предназначен

для нагнетания промывочного раствора

в скважины. Ниже приведена его техническая характеристика.

Мощность насоса,

кВт .

124,95

 

Предельное давление, МПа:

16,0

 

наибольшее

 

 

 

наименьшее

л/с:

 

6,0

 

Идеальная подача,

 

18,15

 

при наименьшем

давлении

 

»

наибольшем

давлении

6,49

 

Частота вращ.нля коренного вала, мин-

70,95

125

Диаметр

сменных втулок, мм

90, 1С0, 110,

Длина

хода поршня, мм . . .

250

 

Передаточное число зубчатой передачи

5,11

 

Привод к насосу

 

 

Клиновидными

Число ремней . . .

 

ремнями типа

Г

мм

6

 

Диаметр

шкива насоса,

1030

 

Диаметр

трубопровода,

мм:

 

 

всасывающего

 

 

100

 

нагнетательного .

 

60

 

Габаритные размеры, мм:

705

 

длина

 

 

 

 

ширина

 

 

1 0С0

 

высота

 

 

 

2 С80

 

Масса,

кг

 

 

2 870

 

Зависимость подачи насоса от давления и диаметра цилиндро­ вых втулок приведена в табл. 55.

Насос 9МГр-73 двухпоршневой приводной горизонтальный двух­ стороннего действия состоит из следующих основных узлов: привод­ ной и гидравлической частей, нагнетательного блока, промывочного тройника и рамы.

Приводная часть предназначена для передачи энергии и преоб­ разования вращательного движения трансмиссионного вала в воз­ вратно-поступательное движение подвижных рабочихорганов насо­ са. Смонтирована она на чугунной станине, которая имеет направ­ ляющие параллели для крейцкопфов, расточенные отверстия под ро-

 

П р ед ел ь н о е

И д еа л ь н а я

Д и а м е т р

Р е ж и м р аботы

ц и л и н д р о в ы х

д а в л ен и е ,

п о д а ч а ,

в тул ок ,

 

М П а

л /с

мм

 

 

 

Наибольшая

подача

(95

13

8,80

90

двойных ходов вала в ми­

10

11,20

100

нуту)

 

 

8

13,75

110

 

 

 

6

18,15

125

Наибольшее

давление

(79

16

6,49

90

двойных ходов вала в ми­

13

8,25

100

нуту)

 

 

10

10,15

110

 

 

 

8

13,37

125

П р и м е ч а н и е . Допустимое уменьшение подачи не более 10 %.

ликоподшипники карданного и трансмиссионного валов, картер для масляной ванны и люки для осмотра состояния деталей крейцкопфа

и

уплотнений штока поршня.

Сверху станина

закрыта крышкой,

в

которой предусмотрен люк,

предназначенный

для залива масла

в картер насоса и проверки состояния зубчатой передачи. Смазка всех подвижных деталей происходит в процессе работы насоса путем разбрызгивания масла при вращении зубчатой пары.

Коренной и трансмиссионный валы вращаются на конических роликоподшипниках, регулируемых с помощью металлических про­ кладок. На эксцентриках коренного вала установлены шатунные подшипники с цилиндрическими роликами. Один конец трансмис­ сионного вала, выходящий из станины, выполнен конусным и пред­ назначен для установки на нем клиноременного шкива.

Трансмиссионный вал передает вращение коренному валу по­ средством косозубой передачи. Ведущая шестерня изготовлена как одно целое с трансмиссионным валом, а ведомая шестерня — с ко­ ренным валом.

Вращательное движение коренного вала преобразуется с по­ мощью кривошипно-шатунного механизма в возвратно-поступатель­ ное движение поршня. Крейцкопф насоса связан с малой головкой шатуна посредством игольчатого подшипника, вращающегося по ка­ леной поверхности пальца крейцкопфа. Палец установлен в крейц­ копфе на конической посадке и зафиксирован от проворачивания.

Гидравлическая часть служит для преобразования механической мощности в гидравлическую, энергия которой расходуется на про­ цесс всасывания и нагнетания перекачиваемой жидкости. Основные ее узлы — две клапанные коробки, оборудованные сменными цилин­ дровыми втулками, клапанами с пружинами и другими деталями,

обеспечивающими герметичность и надежность насоса в работе. В нижней части клапанные коробки соединены всасывающим кол­ лектором сварной конструкции.

Сменные цилиндровые втулки различных диаметров в паре с со­ ответствующими им поршнями обеспечивают процесс всасывания и нагнетания жидкости, а также служат для изменения подачи при постоянных числах двойных ходов поршня. Цилиндровые втулки крепятся в клапанной коробке с помощью цилиндровых крышек через нажимную коронку.

С целью уплотнения зазора между клапанной коробкой и бур­ том цилиндровой втулки устанавливают резиновое уплотнение. Поршни укреплены на поршневых штоках с помощью гаек. Штоки на входе из клапанной коробки уплотнены сальниками. Сальники имеют резиновые самоуплотняющиеся манжеты.

Клапаны всасывающие и нагнетательные, тарельчатого типа с резиновым уплотнением, одинаковы по размерам и конструкции. Седла их запрессованы в конические гнезда клапанной коробки и уплотнены резиновыми кольцами. Клапанные камеры закрыты крышками с самоуплотняющимися манжетами. При этом клапанные коробки с помощью шпилек жестко соединены со станиной.

Нагнетательный блок предназначен для соединения нагнетатель­ ных полостей клапанных коробок и сглаживания пульсации давле­ ния перекачиваемой жидкости. Нагнетательный блок включает сфе­ рический компенсатор, предохранительный клапан гвоздевого типа, манометр и вентиль.

Сферический компенсатор состоит из корпуса, который разде­ лен на две полости резиновой диафрагмой с привулканизированным к ней металлическим клапаном. Верхняя полость внутри диафрагмы заполняется воздухом или инертным газом.

Для нормальной работы компенсатора рекомендуемое давление воздуха в воздушной полости должно составлять 0,3 от рабочего давления, которое контролируется с помощью манометра.

Вентиль компенсатора состоит из корпуса, в который вмонтиро­ ваны обратный клапан, разрядная пробка, штуцер для подсоедине­ ния манометра и шток, герметизация которого осуществляется с по­ мощью набора фторопластовых и латунных колец. Для наполнения компенсатора газом предусмотрен рукав высокого давления, кото­ рый соединяет обратный клапан вентиля компенсатора и вентиль воздушного баллона. Шток вентиля компенсатора герметизирует воздушную полость компенсатора и позволяет с помощью разряд­ ной пробки проводить смену манометра без выпуска воздуха из компенсатора.

В случае превышения давления в насосе сверх установленного возросшее усилие, действуя на уплотнение, установленное на штоке