1 Введение

Курс «Гидромашины и компрессоры», для которого предназначено данное учебное пособие, является одной из дисциплин, завершающих общетехничскую подготовку студентов для нефтегазодобывающей отрасли.

На нефтяных промыслах и буровых предприятиях разнообразную и значительную группу механического оборудования составляют различного типа насосы, турбины, компрессоры, представляющие собой достаточно сложные агрегаты с самыми условиями работы. Такое многообразие типов и значительного количества гидромашин, входящих в состав парка оборудования техники нефтегазовой промышленности, обусловлено их использованием в различных технологических операциях, осуществляемых при разработке нефтяных месторождений.

Область применения любого типа гидромашин характеризуется полями подачи и давления, свойствами перекачиваемой среды (плотность, вязкость, температура, химическая агрессивность, содержание газа и твердых частиц), конструктивно-эксплуатационными особенностями (стационарные, передвижные, наземные, скважинные и т.д).

Поэтому вопросы их рационального применения, степени их соответствия технологическим процессам и другие можно решать, только зная теорию этих механизмов.

Гидравлические машины и компрессоры относятся к обширному классу проточных машин, различающихся по виду рабочей среды и направлению передачи энергии. Проточные машины - это машины, преобразующие механическую энергию двигателя в механическую энергию потока рабочей среды или, наоборот, механическую энергию потока в механическую энергию двигателя. В качестве рабочей среды здесь может выступать как жидкая (капельная) так и газообразная. Соответственно всему вышесказанному, проточные машины делятся на проточные машины- орудия, в виде насосов и компрессоров, служащих для создания, в первом случае, потоков жидкой и - во втором - газообразной сред, и проточные машины-двигатели, представленных в виде различных гидро- и пневмодвигателей.

Некоторая схожесть конструктивного оформления проточных машин-орудий и проточных машин-двигателей объясняется тем, что насосы и компрессоры, имеют много общего с гидро- и пневмодвигателями, поскольку в них совершается процесс, обратный процессу, происходящему в насосах, т.е. энергия жидкости (газа) преобразуется в механическую энергию двигателя.

Существуют системы, совмещающие машины обоих групп. В этом случае рабочая среда служит передаточным звеном между машиной-орудием и машиной-двигателем. Например, гидро- или пневмоприводы, которых энергия жидкости (газа), перекачиваемой насосами (компрессорами) используется для привода в действие гидро- пневмодвигателя. Сюда же можно

отнести комплекс бурового оборудования, состоящий из наземного насоса и забойного двигателя или объемную насосную установку, включающую в себя наземный силовой насосный блок и погружной поршневой двигатель с насосом.

Гидравлические машины и компрессоры, согласно гос. стандарту, подразделяются по принципу действия на динамические и объемные.

Динамическиминазываются машины, в которых увеличение энергии жидкости осуществляется путем воздействия гидродинамических сил, приложенных к жидкости, в незамкнутой рабочей камере, постоянно сообщающейся со входом в рабочую камеру и выходом из нее.

Объемные – это машины, в которых происходит периодическое вытеснения жидкости из замкнутой рабочей камеры при помощи вытеснителей.

К динамическим относятся центробежные и вихревые насосы, центробежные и осевые компрессоры, турбины (радиальные, радиально-осевые, осевые и тангенциальные), к объемным – поршневые и винтовые насосы и компрессоры, роторные и диафрагменные насосы, гидромоторы.