ПОРШНЕВЫЕ И ПЛУНЖЕРНЫЕ НАСОСЫ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Астраханский государственный технический университет»

Факультет среднего профессионального образования

Доклад

по предмету технологическое оборудование и коммуникации

на тему: «Плунжерные насосы»

Выполнил:

студент гр. ДКН-11

Мустафина Алина

Проверил:

преподаватель Кайралиева А.И.

Астрахань 2013

ПОРШНЕВЫЕ И ПЛУНЖЕРНЫЕ НАСОСЫ

Эти насосы широко распространены во всех отраслях промышленности и в сельском хозяйстве при необходимости обеспечения относительно больших напоров подаваемой жидкости. Они также широко применяются на судах и плавсредствах всех классов в качестве трюмных, зачистных и прочих насосов.  В данной разделе не рассматриваются буровые (поршневые и плунжерные) насосы. Они служат для нагнетания жидких сред (глинистых, цементных, солевых растворов) и применяются для буровых работ и для нагнетания воды в пласт с целью интенсификации добычи нефти. Эти насосы описаны в разделе "Насосы для нефтедобывающей отрасли".  Поршневой (плунжерный) насос конструктивно выполнен в виде двух блоков: приводного и гидравлического (рис. 1.5.1).  Гидравлический блок состоит из корпуса, внутри которого расположены рабочие камеры со всасывающими и напорными клапанами, поршнем или плунжером (плунжерами), совершающими возвратно-поступательное движение в цилиндрах.  К блоку присоединены всасывающий и напорный трубопроводы. Воздушный колпак крепится непосредственно на блок или на трубопровод.  Вращательное движение вала приводного двигателя преобразуется в возвратно-поступательное движение поршня (плунжера) с помощью кривошипно-шатунного механизма приводного блока.  Подача насоса находится в прямой зависимости от диаметра поршня (плунжера), длины его хода и частоты вращения кривошипа. Как правило, эти агрегаты имеют или понижающий редуктор, устанавливаемый между электродвигателем и насосом или встраиваемый в приводной блок, или клиноремённую передачу.  На снижение подачи влияет: запаздывание посадки напорного и всасывающего клапанов, а также утечки через клапаны и уплотнения. Потери эти заметно увеличиваются с повышением давления.  Для устранения неравномерности подачи - специфического недостатка поршневых приводных насосов - имеется ряд конструктивных приёмов.  Одним из них является установка на напорных и всасывающих линиях воздушных колпаков, обеспечивающих более равномерную подачу.  Благодаря большой упругости воздуха, находящегося в колпаке, жидкость до всасывающего колпака и после нагнетательного колпака имеет меньшую неравномерность потока, достаточную для нормальной работы всей гидравлической системы. Помимо использования воздушных колпаков в поршневых насосах применяется конструкция с двухсторонним действием поршня. У поршневых насосов двухстороннего действия камеры с клапанами располагаются по обе стороны цилиндра и поэтому движение поршня в любую сторону является рабочим: циклу всасывания в одной камере соответствует цикл нагнетания в другой и наоборот.  Другим, весьма эффективным способом снижения неравномерности подачи, является использование многопоршневых (многоплунжерных) насосов с параллельным подключением цилиндров, поршни (плунжеры) которых приводятся в движение от общего коленчатого вала. Кривошипы коленвала расположены по отношению друг к другу под определённым углом. Наибольшее распространение нашли трёхплунжерные насосы, у которых кривошипы расположены относительно друг друга под углом 120°.  Широкое распространение в насосах этой группы получило применение плунжера в качестве вытеснительного элемента рабочей камеры потому, что плунжер допускает большую, чем поршень, быстроходность насоса, что обеспечивает значительное снижение массогабаритных характеристик насоса, а, следовательно, и агрегата.  Плунжер представляет собой цилиндр, имеющий внешнее уплотнение на входе в рабочую камеру и движущийся, не касаясь внутренних стенок рабочей камеры (его направляющие находятся в приводной части и могут смазываться). Поршневые и плунжерные насосы имеют одну и ту же область применения, но последние проще в эксплуатации, т.к. у них меньше изнашиваемых деталей (в гидравлической части отсутствуют поршневые кольца, манжеты и другие детали, работающие непосредственно в рабочей жидкости).  Наиболее сложной проблемой для поршневых и плунжерных приводных насосов является регулирование подачи.  Длительное время отечественное насосостроение решало эту проблему для насосов этого типа средней мощности (5,5...90 кВт), встраивая в насос механизм изменения длины хода плунжера (поршня). Это решение воплотилось в насосах типа Тр, ХТр и др. С появлением большой гаммы электроприводов с тиристорными преобразователями частоты (ТПЧ) и снижением их относительной цены насосные заводы перешли на выпуск нерегулируемых насосов, которые для регулирования подачи могут быть укомплектованы системами ТПЧ (по заказу).  В сравнительно маломощных насосах (дозировочных и др.) используются встроенные механизмы изменения длины хода плунжера (поршня).В насосах с большой приводной мощностью (буровых) расширение диапазона параметров (подача, давление) осуществляется за счёт применения сменных деталей гидроблока (поршней и гильз с разным диаметром) или за счёт установки коробки скоростей.Поршневые и плунжерные насосы, как насосы объёмного типа, являются самовсасывающими.Допускаемая вакуумметрическая высота всасывания плунжерных насосов около 5 м.Горизонтальные электронасосные агрегаты с трёхплунжерным кривошипным насосом типа Т и ПТ различаются по ряду конструктивных признаков.  - По конструкции приводной части:    насосы Т - со встроенным (пристроенным) редуктором;                         насос ПТ - без встроенного редуктора.                                                                     - По комплектации электродвигателями:   А - электродвигатель в общепромышленном исполнении;      В - электродвигатель во взрывозащищённом исполнении.   - По способу соединения насоса с двигателем:  1 - через клиноременную передачу;   2 - через редуктор;  3 - непосредственно через муфту.  - По материалу деталей проточной части:  Д - хромистая сталь 20X30 или 40X13;  К - сталь 12Х18Н10Т.  - По конструкции гидравлической части:  1 -   без охлаждения или обогрева гидравлической части, без гидрозатвора, с подводом смазывающей  жидкости к уплотнениям (для перекачивания жидкости от - 15 до +100°С);  2 - без охлаждения или обогрева гидравлической части, с подводом охлаждающей, промывающей или  гидрозатворной жидкости к уплотнениям (для перекачивания жидкостей с температурой от -15 до +100°С);  3 - то же (для перекачивания жидкостей с температурой от -30 до +150°С);  4 - с охлаждением или обогревом гидравлической части, с подводом охлаждающей промывочной или  гидрозатворной жидкости к уплотнениям (для перекачивания жидкостей с температурой от -50 до +250°С).

Приводная часть в зависимости от мощности привода делится на типоразмеры (габариты):

Типоразмер	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	2,3	2,5
Макс. мощность (кВт)	5,5	25	60	160	200	50	200

В условном обозначении насоса имеется следующая информация:  -обозначение габарита или типоразмера;  -конструкция привода;  -подача (м3/час);  -давление (кГс/см2, уменьшенное в десять раз);  -материал проточной части;  -конструкция гидравлической части;  -тип электродвигателя;  -тип соединения насоса и электродвигателя.  Насос типа АН2/16 - (рис. 1.5.3) выпускается взамен насосов ПТ1,0/16М и ПН1,6/16М. Представляет собой горизонтальный двухпоршневой насосный агрегат двойного действия. Предназначен для перекачивания чистой пресной воды с температурой от 5 до 80°С, содержащей твёрдые частицы размером до 0,2 мм, объёмная концентрация которых не превышает 0,2%.

Агрегат используется, как правило, в качестве питательного насоса в котлоагрегатах малой производительности в стационарных и передвижных установках.  Насосный агрегат ПР-5/10 (рис. 1.5.3) включает в себя двухцилиндровый поршневой насос с планетарным кривошипным механизмом. В этом механизме имеется устройство регулирования подачи за счет изменения взаимного расположения поршней относительно друг друга (максимальная подача насоса при одном одинаковом по фазе расположении поршней, минимальная подача насоса при противоположном по фазе расположении поршней). Устройство регулирования подачи приводится в действие червячной передачей на ходу или при остановленном насосе.  Насос типа ЭНП (рис.1.5.4) - вертикальный двухпоршневой двойного действия со встроенным редуктором. Предназначен для перекачивания морской и пресной воды с температурой до +35°С, а также нефтепродуктов вязкостью до 730 сСт, с температурой до 100°С.

Рис. 1.5.1

Разрез насоса типа 2,5Т

Основные детали приводной части насоса: 1-станина, 2-коленчатый вал, 3-шатун, 4-направляющая, 5-маслоохладитель, 6-палец, 7-ползун, 8-проставок, 9-шток.

 

Основные детали гидравлической части насоса: 1-шток, 2- втулка сальника, 3- сальник, 4-гидроблок, 5-пружина клапана, 6-тарелка клапана, 7-седло клапана.

 

Рис 1.5.2

Разрез насоса типа ПТ

Основные детали насоса: 1-станина, 2-коленчатый вал, 3-шатун, 4-ползун, 5-направляющая, 6-палец, 7-крышка сальника, 8-плунжер, 9-корпус сальника, 10-узел уплотнения, 11-штуцер для отвода охлаждающей (промывающей) жидкости к сальнику, 12-гидроблок.

 

Разрез по А-А гидравлической части насоса типа ПТ

Основные детали гидравлической части: 1-крышка клапанов, 2-седло клапана, 3-предохранительный клапан, 4-пружина предохранительного клапана, 5-регулировочный винт, 6-плунжер, 7-тарелка рабочего клапана.

 

Рис 1.5.3

Разрез агрегата АН 2/16

Основные детали насоса: 1-ремень, 2-электродвигатель, 3-крышка, 4-направляющая клапана, 5-шарик, 6-коробка клапанов нагнетательных, 7-седло, 8-коробка клапанов всасывающих, 9-втулка гидроцилиндра, 10-гайка, 11-поршень, 12-манжета, 13-крышка, 14-блок гидроцилиндров, 15-корпус сальника, 16-кольцо, 17-манжета, 18-нажимная втулка сальника, 19-крышка сальника, 20-отбойник, 21-шток, 22-манжета, 23-корпус сальника, 24-палец, 25-ползун, 26-эксцентрик, 27-штифт, 28-подшипник, 29-шатун, 30-колесо, 31-корпус.

 

Разрез агрегата ПР 5/10

 

Основные детали насоса: 1-станина, 2-планетарно-кривошипный механизм, 3-механизм регулирования подачи, 4-подшипник, 5-шатун, 6-направляющая, 7-ползун, 8-палец, 9-шток, 10-крышка сальника, 11-корпус сальника, 12-рабочие клапаны, 13-поршень, 14-предохранительный клапан.Основные детали насоса: 1-станина, 2-планетарно-кривошипный механизм, 3-механизм регулирования подачи, 4-подшипник, 5-шатун, 6-направляющая, 7-ползун, 8-палец, 9-шток, 10-крышка сальника, 11-корпус сальника, 12-рабочие клапаны, 13-поршень, 14-предохранительный клапан.

Рис. 1.5.4

Разрез насоса ЭНП 25/2,5

Основные детали насоса: 1-предохранительный клапан, 2-коленчатый вал, 3-червячное колесо, 4 и 5-клапаны рабочие, 6- седло клапана, 7-тарелка клапана, 8- клапан самовсасывания, 9- шестеренный насос, 10-корпус привода, 11-шатун, 12-ползун, 13-шток, 14-крышка сальника, 15-корпус сальника, 16-навивка сальника, 17-поршень, 18-гидроблок, 19-камера рабочая.