книги / Нефтепромысловые машины и механизмы

баббитом. Винты выполняют двухзаходными, а направление винто­ вой нарезки ведущего винта противоположно ведомым. Передаточ­ ное отношение между винтами равно единице. Развиваемый напор пропорционален длине винтов. Особенность винтовых насосов — возможность превращения их в гидравлические двигатели (турбины) путем подведения к ним жидкости под давлением. К. п. д. винто­ вых насосов достигает 80—9096, и применяются они для подач 1,5— 500 м 3/ч при напорах до 175 кГ/см2 и скоростях вращения до 10 000 об1мин. Подачу двухвинтового насоса с достаточной точностью можно подсчитать по приближенной формуле

где D — внешний диаметр винта в см; d — внутренний диаметр вин­ та в см; t — шаг винта в см; п — скорость вращения винта в об/мин.

Подача трехвинтового насоса приблизительно в 1,5 раза больше подачи двухвинтового.

Одновинтовые насосы отличаются простотой конструкции и могут перекачивать загрязненные и вязкие жидкости (рис. 51).

Рабочим органом насоса служат однозаходный винт и резиновая обойма, внутренняя полость которой представляет двухзаходную винтовую поверхность с шагом в 2 раза большим шага винта. При вращении винта между ним и обоймой образуются свободные по­ лости, куда засасывается перекачиваемая жидкость, которая пере­ мещается вдоль оси насоса к полости нагнетания. При этом на вса­ сывающей стороне создается вакуум, под действием которого жид­ кость всасывается в цилиндр.

В любом месте вдоль оси поперечные сечения обоймы одинаковы (рис. 52), но повернуты относительно друг друга. Сечение внутрен­ ней полости обоймы образовано двумя полуокружностями с радиу­ сами, равными радиусу винта, и двумя общими касательными. Рас­ стояние между центрами полуокружностей равно 4 е. При враще­ нии вала винт вращается вокруг своей оси и одновременно сама ось винта вращается по окружности диаметром d = 2 е в обратном на­ правлении. При этом поперечное сечение винта непрерывно пере­ мещается по прямой от верхнего положения до нижнего и обратно.

где t — шаг винта в м; D — диаметр винта в м; п — скорость враще­ ния винта в об/мин; т)0 — объемный к. п. д. насоса; е — ситет винта.

Потребляемая насосом мощность

7V = YQH кет,

102 л

Ведутся успешные работы по созданию одновинтовых погруж­ ных насосов для откачки нефти из скважин, особенно вязкой.

Пластинчатые (ротационные) насосы. Эти насосы широко при­ меняют для подачи масел в гидравлических системах машин. Ротор

этого насоса (рис. 53) имеет радиальные прорези, в которых поме­ щаются легко перемещающиеся рабочие лопатки в виде прямоуголь­ ных пластин. При вращении ротора пластины прижимаются наруж­ ными торцами к внутренней поверхности корпуса, поочередно от­ секают объем жидкости в простран­

лопаток принимают не менее семи. Снабжая крышки корпуса про­ долговатыми отверстиями и ползунами, в процессе работы насоса

можно изменять величину эксцентриситета е. Тем самым можно из­ менять подачу насоса.

НАСОСНЫЕ АГРЕГАТЫ § 31. Промывочные агрегаты

Промывочный агрегат предназначен для подачи жидкости в неф­ тяные скважины с целью удаления песчаных пробок.

Было разработано и изготовлено много различных конструкций промывочных агрегатов. Первоначально применяли стационарные агрегаты, которыми обслуживали группу скважин и которые со­ стояли из насоса и привода (обычно электродвигателя). Однако с этим был связан ряд неудобств: невозможность регулирования режима работы насоса, необходимость прокладки длинных трубо­ проводов, что вызывало существенные потери энергии, затрудненная связь между персоналом, обслуживающим агрегат и объект промывки, и др. Вследствие этого начали применять передвижные агрегаты,

укоторых насос смонтирован на тракторе или автомашине.

Вкачестве привода применяется тяговый двигатель, а использо­ вание коробки перемены передач делает возможным эффективно регулировать режим работы насоса применительно к условиям про­ мывки. Для промывочного агрегата обычно применяют поршневой насос.

Кпромывочным агрегатам, применявшимся на нефтепромыслах, относится агрегат ПА1-60 с поршневым насосом НЦП-1, смонтиро­ ванным на тракторе С-60. Этот агрегат был в дальнейшем модерни­ зирован путем применения трехскоростного механизма отбора мощ­ ности вместо двухскоростного. Этому агрегату был присвоен шифр ПА1М-65.

Наряду с этим были разработаны и другие конструкции. К ним относятся: агрегат ПАЗ-82, отличающийся от предыдущего устрой­ ством коробки перемены передач; агрегат ПА2К-72 с буровым насо­ сом НГ-3 на тракторе; агрегаты ПА2-97, ПА4-73, ПА6-110 и ПА5-240 с насосом НЦП-1 или НЦП-2, смонтированным на автомашине и от­ личающимся в основном передачами на насос.

Кроме того, применяли промывочный агрегат 1ПА, смонтирован­ ный на раме, с приводом от автомобильного двигателя на насос НГ-80.

чугунного литья соединены на шпильках. На станине снизу уста­ новлены подшипники трансмиссионного вала. На одном конце вала закреплены цепные звездочки, а на другом — косозубая шестерня, находящаяся в зацеплении с шестерней коленчатого вала. Опорами трансмиссионного вала служат шарикоподшипники, а коленчатого — подшипники со вкладышами, залитыми баббитом. Картер станины защищен легким воздухом. В клапанной коробке расположены четыре всасывающих и четыре нагнетательных клапана тарельчатого типа.

Насос снабжен предохранительным клапаном с тарированным штифтом. В цилиндрах установлены сменные втулки внутренним диаметром 115 мм. Длина хода поршня 250 мм, диа­ метр всасывающего патрубка 100 мм, напорного 50 мм.

Вес насоса 1,7 т, вес агре­ гата 15,2 т.

Промывочный агрегат ПА8-80 разработан много лет назад и не удовлетворяет современным требованиям. Он развивает недостаточное давление, что ограничивает область его применения и не

позволяет промывать песчаные пробки в глубоких скважинах, особенно струйным насосом. У него ненадежна цепная передача, из-за чего третья скорость фактически не используется и сни­ жается эффективность агрегата. К. п. д. насоса невелик из-за при­ менения опор скольжения.

В связи с этим разработан более современный и более мощный промывочный агрегат Азинмаш-32. Базой для этого агрегата служит трактор Т-100. Приводом насоса служит двигатель трактора мощ­ ностью 10 0 л . с., передающий движение через промежуточный в а л . четырехскоростную коробку перемены передач и цепную на насос.

Натяжение цепи регулируется специальным устройством с плат­ формы агрегата. Промывочный насос — горизонтальный, трехплупжернын, обеспечивающий равномерную подачу жидкости. Клапан­ ная коробка сварно-литая, клапаны тарельчатые. Плунжеры напра­ вляются биметаллическими втулками и уплотняются резиновыми манжетами. Плунжер связан с крейцкопфом штоком, имеющим ша­ ровую головку. В конструкции применены опоры качения. Смазка мест трения обеспечивается шестеренным насосом.

Напорный манифольд состоит из воздушного колпака с мано­ метром, предохранительного клапана «гвоздевого» типа, рабочего

углового пробкового крана и контрольного крана с зубчатым сек­ тором.

Для соединения напорной линии с трубопроводом, проложенным от скважины, агрегат комплектуется звеном гибкого металлического шланга.

Оборудование агрегата расположено удобно для осмотра и ухода н отвечает требованию правильного распределения веса на тракторе. Разбирать и собирать насос можно непосредственно на агрегате.

Применение этого агрегата ускоряет работы по очистке от пес­ чаных пробок скважин больших глубин, позволяет при этом рабо­ тать со струйным насосом, а иногда освобождает цехи текущего и капитального ремонтов скважин от необходимости использования дорогих цементировочных агрегатов.

§ 32, Подъемно-промывочные агрегаты

Обслуживание нефтяных скважин, расположенных на морских участках, связано с рядом особенностей. В частности, ограничен­ ность места на морском основании, необходимость в меньшей мере зависеть от состояния моря и некоторые другие условия определили целесообразность применения универсального агрегата для под­ земного ремонта скважин, в котором сочетается промывочный агре­ гат с подъемником, смонтированным на раме. Такие подъемно-про­ мывочные агрегаты применяют для морских скважин глубиной до 1500 м (рис. 57). Он состоит из трех блоков: силового, лебедочного и насосного. Силовой блок состоит из установленных на сварной раме автомобильного двигателя ЗИЛ-120 с коробкой передач и одно­ ступенчатого редуктора цементировочного агрегата ЦА-80, соеди­ ненного цепной муфтой с валом коробки передач (рис. 58). Передача от выводного вала редуктора к трансмиссионному валу лебедки осуществляется втулочно-роликовыми цепями с шагом t = I V 4 " .

Лебедочный блок состоит из узла барабанного вала подъемника ЛТ12-80, узла вала привода ротора и трансмиссионного вала. На последнем установлены два цепных колеса, из которых одно при­ нимает движение от редуктора силового блока, а другое при помощи муфты включения передает движение промывочному насосу. На шестерне трансмиссионного вала имеется муфта для включения и выключения привода барабана.

Вал привода ротора с валом барабана соединяется цепной муф­ той. На валу посажено цепное колесо с муфтовым включением. От

цепного колеса движение 3" бурильной цепью может быть передано на ротор.

Насосный блок состоит из промывочного насоса НГ-80, уста­ новленного на монтажной раме агрегата.