Министерство образования и науки Республики Татарстан
Альметьевский государственный нефтяной институт
Кафедра нефтегазового оборудования
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине: "Гидромашины и компрессоры"
на тему: "Построение комплексной характеристики центробежного насоса"
Выполнил: студент группы 27-41
Гатин Р.Р.
Принял: Бикбулатова Г.И.
Альметьевск 2010
Содержание
Введение
1. Обслуживание оборудования
1. Измерение параметров
2. Порядок разборки и сборки насоса
3. Требования по охране труда. Указание мер безопасности
4. Центровка насосного агрегата, средства центровки и приборное обеспечение
1. Вибродиагностика насоса
Построение графика совместной работы 2-х насосов
Вывод
Список использованной литературы
Введение
Описание насоса.
Назначение.
Агрегаты электронасосные ЦНС63-1800 предназначены для нагнетания воды в скважины системы поддержания пластового давления нефтяных месторождений.
Насосы в составе агрегатов относятся к изделиям конкретного назначения (ИКН), вида I, восстанавливаемым по ГОСТ 27.003-90, изготавливаются в климатическом исполнении УХЛ для макроклиматических районов с умеренным и холодным климатом, категорий размещения 4 ГОСТ 15150-69.
Агрегаты изготавливаются в общепромышленном исполнении и могут устанавливаться в помещениях категории Д в соответствии с ОНТП 24-86 и РД 35-00-148317-001-94.
Пример условного обозначения агрегата при заказе: АЦНС 63-1800 УХЛ4.
где: А — отличительный индекс агрегата;
ЦНС — центробежный насос, секционный;
63 — подача, м3/ч;
1800 — напор насоса, м;
УХЛ — климатическое исполнение;
Категория размещения.
Показатели назначения по перекачиваемым средам должны соответствовать указанным в табл.1
Таблица 1.
Наименование среды
Показатели среды
Значения показателя
Вода поверхностных и подземных источников, не содержащая агрессивных примесей, нефтепромысловые очищенные воды.
Температура на входе в насос, C0
5…45
Водородный показатель, ед. PH
5,4…7,5
Плотность, кг/м3
1000…1180
Максимальная массовая концентрация твердых частиц, %
0,1
Максимальный размер твердых частиц, мм
0,1
Общая минерализация, мг/л
не более 248000
Содержание нефтяного газа, л/м3
не более 100
Содержание нефти, мг/л
не более 60
Устройство и принцип работы агрегата.
Насос.
Насос — центробежный, горизонтальный, многоступенчатый, однокорпусной секционного типа, с односторонним расположением рабочих колес и автоматическим уравновешиванием осевого усилия ротора разгрузочным диском.
Насос приводится в действие двигателем через зубчатую муфту. Перекачиваемая вода поступает во входной патрубок, где используя кинетическую энергию рабочих колес, поступает через напорный патрубок в напорный трубопровод.
Внутри насоса, по зазорам между ротором и статором, возникают утечки, которые уменьшают полезную подачу насоса и создают дополнительные гидравлические потери. Для их уменьшения предусмотрены уплотнительные кольца, которые образуют вместе с уплотнительными поверхностями рабочих колес цилиндрические щели.
Насос состоит из крышки входной 18, крышки напорной 29, секций 57,59, ротора 23, уплотнения концевого 33, подшипников 5,43, торцевых уплотнений 44 и вспомогательных трубопроводов.
Базовой деталью насоса является корпус, состоящий из входной 18 и напорной 29 крышек, секций, промежуточных ступеней 59 и секций последней ступени 57, которые центруются между собой на заточках и стягиваются шпильками 56. Герметичность стыков обеспечивается «металлическим» контактом уплотнительных поясков крышек и секций. Дополнительно в стыках установлены уплотнительные резиновые кольца 24.
Насос опирается на плиту 52 четырьмя лапами, приваренными к крышкам и расположенными в горизонтальной плоскости, проходящей через ось насоса. Насос крепится к плите с помощью четырех болтов М42.
В секции корпуса установлены направляющие аппараты 22, которые фиксируются от поворота штифтом 21. Аппарат последней ступени 28 крепится к секции последней ступени 57 болтами. В местах уплотнений рабочих колес в крышке входной, секциях и направляющих аппаратах установлены уплотняющие кольца 20,25,58.
С целью уменьшения антиэрозионного износа в крышках выполнены антиэрозионные наплавки. Во входной крышке предусмотрено штуцерное соединение Dy6 для замера давления и выпуска воздуха. В напорной крышке имеется патрубок для отвода жидкости разгрузки из камеры гидропяты. На патрубке предусмотрено штуцерное соединение для замера давления за гидропятой и выпуска воздуха. На заточке напорной крышки крепится концевое уплотнение 33 при помощи шпилек. Герметичность стыка обеспечивается при помощи резинового кольца.
Ротор насоса 23 состоит из вала 8, рабочих колес, диска разгрузочного 35, маслоотбойных колец 7, 14, гильзы дроссельной 30, втулки 37, колец 45, 46, 49, 61, резиновых колец 36, 62 и деталей крепления.
На разгрузочном диске установлена опора разгрузочного устройства 34, которая фиксируется от поворота двумя специальными штифтами. Для исключения возможных перетоков предусмотрено резиновое кольцо 47.
Ротор насоса опирается на подшипники скольжения 5, 43 с принудительной смазкой. Для визуального контроля наличия смазки в картерах подшипников предусмотрены указатели уровня масла. Для охлаждения подшипников в их корпуса подается пресная вода с температурой до 40 0C. Температура вкладышей 2, 13 контролируется при помощи термопреобразователей сопротивления 4.
Гидравлическое осевое усилие, действующее на ротор, воспринимается гидравлической пятой. Рабочим органом гидропяты является опора разгрузочного устройства 34, вторая опора 32 посажена на заточке в напорной крышке. Опоры фиксируются от поворота при помощи двух специальных штифтов. Для исключения перетоков предусмотрено резиновое кольцо 47.
Для ограничения перемещения ротора в осевом направлении в сторону нагнетания в момент пуска агрегата установлен подшипник 42. Для визуального контроля за износом рабочих поверхностей разгрузочного устройства предусмотрен указатель осевого сдвига 41, установленный на корпусе подшипника со стороны нагнетания.
Для центровки ротора относительно статора предусмотрены регулировочные винты 63, при помощи которых можно перемещать корпуса подшипников. Для предотвращения расцентровки корпуса подшипники заштифтованы.
Концевые уплотнения 44 — торцевого типа с частичной гидравлической разгрузкой. Конструкция торцевого уплотнения позволяет обеспечить блочность узла при его установки и снятия с насоса. Для выпуска воздуха из камеры торцевого уплотнения установлен вентиль 26.
Направление вращения ротора насоса — по часовой стрелке если смотреть со стороны двигателя. Кожух насоса выполнен из листовой стали, крепится к крышкам насоса и носит декоративно-эстетический характер.
Двигатель.
В качестве привода насоса применяются синхронные двигатели, техническая характеристика, которых приведена в табл.2.
Конструкция, правила монтажа, наладки и эксплуатации изложена в технической документации, прилагаемой к двигателям.
Муфта зубчатая.
Для передачи крутящего момента от двигателя к насосу используется зубчатая муфта со смазкой. В качестве смазки используется ЦИАТИМ 221 ГОСТ 9433-80 или литол — 24 ГОСТ 21150-75. Муфта закрыта ограждением, закрепленной на общей плите.
Сетка защитная.
Для предотвращения попадания внутрь насоса твердых частиц при эксплуатации агрегата, на входном трубопроводе установлена защитная сетка, выполненного из перфорированного листа.
Автоматика и КИП.
Каждый насосный агрегат комплектуется системой автоматики и КИП, предусматривающий установку приборов и датчиков непосредственно у оборудования, которые контролируют работы различных узлов и параметры насосного агрегата. Вторичные приборы устанавливаются на манометровой колонке и в местном щите. Кроме контроля за параметрами, система автоматики и КИП предусматривает автоматический останов или сигнализацию при различных неисправностях насосного агрегата.
1. Обслуживание оборудования
1. Измерение параметров
1.1 Записывать в вахтенном журнале в ходе работы, через равные промежутки времени (приблизительно один раз в три смены), следующие параметры:
1) давление на входе в насос;
2) давление на выходе из насоса;
3) подачу насоса;
4) силу тока двигателя.
2. Порядок разборки и сборки насоса
2.1 Выполнить работы по 6.1.3-6.1.4 настоящего паспорта перед разборкой и сборкой насоса.
2.2 При разборке сборочных единиц следить за состоянием посадочных уплотнительных поверхностей и тщательно оберегать их от забоин, царапин и других повреждений.
Протереть насухо сборочные единицы и детали, снятые с насоса, и уложить на подстилки из плотного картона или дерева.
Пометить при разборке взаимноё расположение одинаковых деталей, менять местами запрещается. Помечать также обе стороны симметричных деталей.
Сборочные операции с деталями из коррозинностойких сталей требуют соблюдения чистоты во избежание заедание деталей по посадкам.
Проверить строгое соответствие заменяемой и новой деталей по посадочным поверхностям сопряжений при замене деталей запчастями.
Запрещается категорически:
1) Заменять операции, требующие применения специального инструмента, операциями, связанными с нанесением ударов по деталям;
2) Наносить метки на посадочных, уплотняющих и стыковых поверхностях.
2.3 Закрыть задвижки на входном и напорном трубопроводах, отключить от сети двигатель, закрыть все вентили на трубопроводах.
Снять с насоса контрольно-измерительные приборы и датчики.
Рассоединить зубчатую муфту.
Опорожнить насос, слить масло с подшипников.
Замерить и записать осевой разбег ротора насоса.
Отсоединить от насоса все трубопроводы.
Снять указатели осевого сдвига 41 (рис.4.1).
Отвернуть гайку 9, снять шайбу 10 и полумуфту 11.
Отсоединить фланцы 15, 17 снять крышки подшипников 12, 40, вынуть верхние половины вкладышей 13, снять смазочные кольца 1,3. Вывести из корпусов подшипников нижние половины вкладышей 2. Следить за целостностью кабеля термопреобразователей сопротивления 4 при выводе нижних половин вкладышей.
Вывернуть стопорные винты маслоотбойных колец 7, 14 и сдвинуть их в стороны по валу. Снять корпуса подшипников 5, 4, 3, маслоотбойные кольца 7, 14 фланцы 15, 17. Снять защитные кожуха 39.--PAGE_BREAK--
Снять торцовые уплотнения 44 в соответствии с п.8.3.
Дальнейшую разборку торцовых уплотнений производить в соответствии с п.8.4.
Отсоединить от крышки напорной 29 уплотнение концевое 33, вывести его из заточки и снять. При выводе уплотнения из заточки необходимо пользоваться отжимными винтами. Снять резиновоё кольцо 38, втулку 37 и кольцо из двух половин 45, предварительно сняв с него пружинное кольцо. Снять кольцо 46, резиновоё кольцо 36 и, используя приспособление для съёма деталей ротора, диск разгрузочный 35. Снять защитно-декоративный кожух насоса.
Отвернуть гайки 50, снять шайбы 51 и стяжные шпильки 56. Отвернуть болты крепления напорной крышки к плите агрегата. С помощью овального ключа и двух упоров вывести крышку напорную из заточки и осторожно снять её, чтобы не повредить вал насоса.
Дальнейшую разборку крышки напорной производить лишь при необходимости. Для этого необходимо снять фланец 48, опору разгрузочного устройства 32, отвернуть три винта 27 и при помощи проставки выпресовать втулку 31.
Вывернуть болты и снять направляющий аппарат последней ступени 28.
Снять с вала гильзу дроссельную 30, кольцо 49, резиновые кольца 53.
При разборке насоса необходимо предохранять свободный конец вала от провисания.
Снять последовательно рабочие колёса 23 (кроме первой ступени) и секции 57, 59 вместе с направляющими аппаратами застропив их за рым-болты. При этом секции друг от друга необходимо отжимать овальным ключом и двумя упорами.
Не прикладывать больших усилий для съёма рабочих колёс, в случае заедания их на валу применять либо подогрев колеса до 473К (200t) либо отдачу рабочих колёс обратно с устранением причины, вызвавшей заедание.
Вынимать направляющие аппараты из секций без необходимости не рекомендуется во избежание ослабления посадки.
Вынуть в сторону напорной крышки вал с рабочим колесом первой ступени.
Крышку входную без надобности не снимать.
2.4 Очистить и протереть все детали перед сборкой насоса.
Отремонтировать дефектные детали или заменить запасными.
Подготовить необходимые резиновые кольца и прокладки. Вторичные использования указанных деталей не допускается.
Проверить отсутствие на каждой детали забоин, царапин, заусенцев и других дефектов перед установкой их в насос. При повреждении уплотняющих поверхностей, стыков деталей, дефекты устранить шабровкой, притиркой и т.п. или установить новые детали.
Для предотвращения заедания при сборке насоса смазать тонким слоем пасты ВНИИНП-232 ГОСТ 14068-79 все посадочные поверхности и резьбы вала, боковые поверхности шпонок и шпоночных пазов, торцы резьбовых деталей, уплотнительные поверхности рабочих колёс, разгрузочного устройства и втулок ротора которые образуются с деталями статора дросселирующие щели. Этой же пастой смазать резьбу стяжных шпилек.
Собрать ротор и проверить биение поясков при затянутых и отпущенных гайках вместо деталей 30, 34, 37, 45, 46, 49 установить монтажную втулку. Биение не должно превышать величин, указанных в чертеже ротора.
2.5 Производить сборку насоса в порядке, указанном ниже.
Установить входную крышку 18 на плиту 52 (если она снималась) и закрепить.
Вставить вал с рабочим колесом первой ступени, предохраняя его от провисания.
Одеть на заточку входной крышки 18 резиновоё кольцо. Установить секцию первой ступени 59 с направляющим аппаратом вплотную к входной крышке.
Одеть на вал рабочее колесо второй ступени резиновоё кольцо 24 и установить секцию второй ступени с направляющим аппаратом.
Аналогичным образом установить последующие рабочие колёса и секции с направляющими аппаратами. При этом необходимо проверять осевой разбег ротора после установки каждого колеса. Он должен быть равным (8-2) мм.
В случае замены направляющего аппарата в секции, необходимо проверить глубину утопания аппарата от уплотнительного пояска секции. Она должна быть равной (18???) мм.
Установить колёса и направляющий аппарат последней ступени 28.
Одеть на вал резиновое кольцо 53, кольцо 49 и второе резиновое кольцо 53. Одеть гильзу 30.
Одеть на заточку крышки напорной под направляющий аппарат последней ступени 28 резиновое кольцо и осторожно, не забивая вал насоса, одеть крышку напорную 29.
Если напорная крышка подвергалась разборке, то предварительно её необходимо собрать в следующей последовательности:
1) Запресовать втулку 31 в крышку напорную, предварительно одев на неё резиновое кольцо 54. Обратить при этом внимание на совпадение отверстий в крышке с пазами на втулке под винты;
2) Закрепить втулку при помощи трёх винтов 27. Винты установить на бакелитовом лаке ЛБС-1 ГОСТ 901-78;
3) Одеть резиновое кольцо 47 в канавку крышки напорной и установить кольцо разгрузочного устройства 32;
4) Закрепить фланец 48.
Вставить стяжные шпильки 56, одеть шайбы 51 и гайки 50. Равномерно, попеременно в двух диаметрально противоположных направлениях обтянуть гайки ключом от руки.
Произвести окончательную затяжку шпилек.
Затяжку шпилек производить равномерно согласно технических требований сборочного чертежа насоса.
Проверить суммарный осевой разбег ротора путём перемещения его в переднее и заднее положение, установив вместо разгрузочного диска втулку для фиксации колёс, изготовленную на месте эксплуатации. Разбег ротора должен быть (8-2) мм. Сверить его с разбегом при разборке насоса.
Установить диск разгрузочный 35 с опорой разгрузочного устройства 34 и резиновым кольцом 47. Одеть на вал кольцо резиновое 36, кольцо 46, 45 и закрепить его пружинным кольцом.
Проверить прилегание рабочих поверхностей опор 32, 34 по краске согласно требований сборочного чертежа насоса. Одеть втулку 37, кольцо 61, резиновые кольца 38.
Установить корпус уплотнения 33, предварительно одеть на него резиновое кольцо.
Установить торцовое уплотнения согласно п.8.3.
Одеть на вал, со стороны всасывания и нагнетания, буксу 17, корпус сальник 15, масло-отбойное кольцо14 с установленным в его канавку резиновым кольцом 62.
Установить корпуса подшипников.
Одеть на вал смазочные кольца 1, 3, масло-отбойное кольцо 7 с установленным в его канавку резиновым кольцом, кольцо уплотнительное 6.
Завести в корпуса подшипников нижние половины вкладышей, предварительно ввернув в них термопреобразователи сопротивления.
Если в результате замены деталей насоса или перезаливки вкладышей нарушена центровка ротора со статором, то необходимо произвести перецентровку, для чего вынуть конические штифты, фиксирующие положение корпусов подшипников, и произвести центровку путём одновременного перемещения обеих корпусов подшипников с помощью установочных винтов 63. При этом гайки, крепящие корпуса подшипников к крышке входной и к корпусу уплотнения (со стороны напора) должны быть слегка отпущены (зазор около 0,02мм)
Производить замеры радиальных зазоров с помощью индикаторов. Разбивка радиального зазора в соответствии с указаниями сборочного чертежа насоса. После окончания центровки гайки крепления корпуса подшипников заштифтовать заново. Провернуть ротор от руки — вращение должно быть свободное без задеваний.
Выставить маслоотбойные кольца, застопорить винтами и закернить их от самоотвинчивания.
Установить верхние половины вкладышей подшипников и проверить зазоры в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Они должны соответствовать величинам, указанным на сборочном чертеже насоса.
Одеть крышки корпусов подшипников. Закрепить корпуса сальников, установить сальниковую набивку 16 и поджать буксой.
Установить подшипник 42, указатель осевого сдвига 41.
Проверить ротор от руки ключом. Вращение должно быть плавным, без заеданий.
Одеть декоративно-эстетический кожух насоса, переводную трубку с вентилем 26, вспомогательные трубопроводы.
Одеть насосную втулку 11 и закрепить её.
Присоединить трубопровод.
Проверить, а при необходимости произвести центровку агрегата. Залить масло в подшипники.
Собрать зубчатую муфту и закрепить на ней защитное ограждение.
Подготовить агрегат к пуску согласно п.6.4.
2.5 Возможные неисправности и методы их устранения.
Наименование неисправности, внешнее проявления и дополнительные признаки.
Вероятная причина.
Методы устранения.
1. Уменьшение давления на входе в насос.
1) Засорена сетка во входном трубопроводе;
1) Очистить сетку.
2) Образование воздушных мешков в трубопроводе;
2) установите воздушные вентили и отводящие воздух трубопроводы.
3) Обрыв щели задвижки на входном трубопроводе.
3) отремонтируйте задвижку.
2. Насос не обеспечивает необходимого давления.
1) Вращение ротора в противоположную сторону;
1) Произвести вращение ротора в соответствие с техдокументацией;
2) Неисправность приборов;
2) Заменить приборы;
3) Кавитационный запас ниже допускаемого;
3) Установить необходимый кавитационный запас;
4) неплотность обратного клапана;
4) Отремонтируйте обратный клапан;
5) Износ уплотнительных поверхностей проточной части насоса;
5) отремонтируйте изношенные детали или замените их запасными;
6) смещение рабочих колес относительно направляющих аппаратов.
6) обеспечьте соосность каналов рабочих колёс и направляющих аппаратов.
3. Повышенная вибрация насоса.
1) Понижение подпора на входе в насос;
1) Установите требуемой подпор;
2) Расцентровка роторов насоса и двигателя;
2) Отцентруйте роторы насоса и двигателя;
3) Увеличение масляных зазоров в подшипниках;
3) перезалейте вкладыш, уменьшите зазор;
4) разбалансировка ротора насоса.
4) отбалансируйте ротор динамически.
4. Протечки по уплотнениям стыков секций и крышек насоса.
1) Затяжка стяжных шпилек недостаточна;
1) Остановите насос, снимите давление, отпустите гайки стяжных шпилек, а затем равномерно затяните их в соответствии с требованиями сборочного чертежа;
продолжение
--PAGE_BREAK--
2) Повреждение уплотнительных поверхностей секций и крышек (забоины, вмятины, риски и пр.)
2) Устраните дефекты путём притирки или пришабровки.
5. Нагрев подшипников насоса выше допустимой величины.
1) Количество масла в подшипниках недостаточно;
1) Долейте масло по маслоуказателю;
2) Масляные зазоры в подшипниках малы;
2) Увеличьте зазоры в соответствии с требованиями сборочного чертежа;
3) контакт вала со вкладышем недостаточен.
3) пришабрите вкладыш по валу.
6. Повышенная утечка уплотняемой среды.
1) нарушение плоскостности контактных поверхностей колец пары трения вследствие их деформации или износа;
1) Очистить посадочные и опорные поверхности колец пары трения обойм от отложений солей, продуктов коррозии и износа.
Притереть контактные поверхности колец до обеспечения шероховатости??? и отклонения от плоскостности не более 0,0006 мм;
2) Потеря осевой и угловой подвижности аксиально-подвижной обоймы вследствие:
1. отложений солей, продуктов коррозии и износа;
2. набухания и прилегания резинового уплотнительного кольца 28;
3. поломка колец пары трения.
4. износ уплотнительных резиновых колец или снижение их эластичности.
5. поломка или усадка пружин.
6. повышенная вибрация насосного агрегата.
7. неправильная сборка или установка торцового уплотнения.
1. очистить детали торцового уплотнения;
2. заменить резиновое кольцо;
3. заменить поломанные кольца.
4. заменить кольца.
5. заменить пружины.
6. устранить вибрацию.
7. собрать и установить уплотнение согласно требованиям настоящей инструкции.
3. Требования по охране труда. Указание мер безопасности
К монтажу и эксплуатации насосных агрегатов допускается квалифицированный персонал, обладающий опытом по эксплуатации, ремонту и обслуживанию насосных агрегатов, изучивший настоящий паспорт. Монтаж, обслуживание и ремонт необходимо проводить в соответствии с настоящим паспортом.
При работе и обслуживание насосного агрегата опасными и вредными производственными факторами, могут быть: поражение электрическим током, вращающиеся элементы соединительной муфты, повышенный уровень шума, повышенный уровень вибрации.
Источники опасности: электрический ток подводимый для питания двигателя, соединительная муфта, шум и вибрация возбуждаемые рабочим агрегатом.
Проектная документация на установку насосного агрегата должна разрабатываться специализированной проектной организацией в соответствии с требованиями действующих стандартов, норм и правил, настоящего паспорта и общих эргономических требований по ГОСТ 12.2049-80.
Агрегат должен быть установлен с учетом удобного и безопасного обслуживания при эксплуатации и ремонтах.
Расстояние от стен и другого оборудования должно соответствовать действующим нормам. При пусках и эксплуатации возле агрегата не должны находиться посторонние предметы, мешающие нормальному его обслуживанию.
Общие требования безопасности должны соответствовать ГОСТ 12.2.003-91, ГОСТ 12.1.005-88 и «Правилам устройства электроустановок» (ПУЭ). Требования безопасности при производстве погрузочно-разгрузочных работ по ГОСТ 12.3.009-76 и ГОСТ 12.3.020-80.
При транспортировании, монтаже и ремонте строповку производить за места и по схеме, указанном на монтажном чертеже. Категорически запрещается поднимать насос за вал и подшипники.
Муфта, соединяющая валы насоса и двигателя, должна иметь надежно закрепленное защитное ограждение. Агрегат должен быть заземлен в соответствии с ГОСТ 12.1.030-81.
Выполнение ремонта и подтягивание резьбовых деталей на работающем насосе не допускается. Перед ремонтом должны быть закрыты запорные устройства на подводящем и напорном трубопроводах, двигатель должен быть отключен от сети. Ремонт насоса должен проводиться после его опорожнения. Периодическое обслуживание агрегата должно проводиться с применением индивидуальных средств защиты органов слуха по ГОСТ 12.4.051-87 в течении не более 15 мин в смену (8 часов).
Остальное время обслуживающий персонал должен находиться в помещении, удовлетворяющим требованиям ГОСТ 12.1.003-83 и ГОСТ 12.1.012-90. Микроклимат рабочей зоны для проведения периодического обслуживания агрегата должен соответствовать категории работ 11а, для проведения ремонтных работ — 11б согласно ГОСТ 12.1.005-88.
Освещенность для проведения периодического обслуживания агрегата должна соответствовать разряду "V", подразряду «б» зрительных работ для проведения ремонтных работ — разряду "V", подразряду «в» зрительных работ согласно СНиП 11-4-79. Определение минимальных уровней освещенности при использовании ламп накаливания должно производиться согласно СНиП 11-4-79.
Категория вибрации — 3 тип «а» согласно ГОСТ 12.1.012-90. Периодичность контроля уровня шума в месте установки насосного агрегата в соответствии с ГОСТ 12.1.003-83.
Помещение, в котором установлен насосный агрегат, должно быть оборудовано знаками безопасности согласно ГОСТ 12.4.026-76.
4. Центровка насосного агрегата, средства центровки и приборное обеспечение
1. Вибродиагностика насоса
Расчетная часть.
Исходные данные:
Частота вращения вала — />;
Измененная частота вращения вала — />=30 1/с;
Размеры рабочего колеса:
диаметр входа жидкости в рабочее колесо — />;
диаметр выхода жидкости из рабочего колеса — м;
ширина канала на входе жидкости в рабочее колесо — м;
ширина канала на выходе жидкости из рабочего колеса — м;
число лопаток на выходе — />;
толщина лопатки на выходе (по срезу) — />;
конструктивные углы лопатки:
на входе — />;
на выходе — />.
Принимаем:
угол входа жидкости в колесо — />.
Коэффициенты полезного действия при оптимальном режиме:
объемный К.П.Д. — ;
гидравлический К.П.Д. — />;
дисковый К.П.Д. — />;
механический К.П.Д. — />.
Параметры перекачиваемой жидкости:
коэффициент кинематической вязкости — 2/сек;
плотность — /м3.
Ход расчета.
Расчет характеристик насоса при />.
Расчет ведем для оптимального режима, полагая, что при этом режиме углы потока совпадают с конструктивными углами рабочего колеса.
Строим треугольник скоростей на входе в рабочее колесо по угла /> и окружной скорости />:
/>
Принимаем масштаб.
По рисунку определяем относительную и окружную скорости:
,
.
Расход жидкости внутри колеса:
/>.
Производительность насоса при оптимальном режиме:
Строим план скоростей на выходе жидкости из рабочего колеса по /> и углу />. продолжение
--PAGE_BREAK--
Окружная скорость:
/>
Меридиональная скорость на выходе из колеса:
/>
где />.
Окружную составляющую относительного межлопаточного вихря определяется по формуле А. Стодола:
/>.
Задаемся масштабом:;
Определяем длины скоростей:
/>
/>
По рисунку определяем:
Вычисляем удельную работу лопаток:
Полезная удельная работа насоса.
Полезный напор насоса:
.
где />.
Вычисляем коэффициент быстроходности насоса для оптимального режима:
/>
Расчет уточненных значений производительности и удельной энергии. По /> находим вероятные значения К.П.Д. для оптимального режима: /> /> />, />.
Вычислим уточненные значение насоса при оптимальном режиме:
Полезная удельная работа насоса. Полезный напор насоса:
;
Расход жидкости:
Мощность на валу насоса:
/>,
где — общий КПД насоса (уточненный)
/>
Построение комплексной характеристики насоса при работе на воде.
Зная /> находим в относительных координатах кривые />, /> /> соответствующие данному насосу. Необходимо построить эти кривые в размерных координатах. Значения в относительных и размерных координатах заносим в таблицу 2.
Таблица 2
Относительные
координаты
/>
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
/>
1
1,08
1,1
1,09
1,05
1
0,9
/>
0,35
0,47
0,6
0,75
0,88
1
1,15
/>
0,41
0,7
0,86
0,97
1
0,99
Размерные
Координаты
/>
м3/с
0,007
0,014
0,021
0,028
0,035
0,042
/>
м
47,94
51,78
52,73
52,25
50,34
47,94
43,15
/>
кВт
/>
0,3
0,5
0,63
0,71
0,732
0,725 продолжение
--PAGE_BREAK--
Используя полученные значения, строим комплексную характеристику при работе насоса на воде при />.
Пересчет характеристик насоса при п=/>.
Расчет ведем для оптимального режима, полагая, что при этом режиме углы потока совпадают с конструктивными углами рабочего колеса.
Строим треугольник скоростей на входе в рабочее колесо по угла /> и окружной скорости />:
/>
Принимаем масштаб. По рисунку определяем относительную и окружную скорости:
,
.
Расход жидкости внутри колеса:
/>.
Производительность насоса при оптимальном режиме:
Строим план скоростей на выходе жидкости из рабочего колеса по /> и углу />.
Окружная скорость:
/>
Меридиональная скорость на выходе из колеса:
/>
где />.
Окружную составляющую относительного межлопаточного вихря определяется по формуле А. Стодола:
/>.
Задаемся масштабом:;
Определяем длины скоростей:
/>
/>
По рисунку определяем:
Вычисляем удельную работу лопаток:
Полезный напор насоса:
.
где />.
Вычисляем коэффициент быстроходности насоса для оптимального режима:
/>
Расчет уточненных значений производительности и удельной энергии.
По /> находим вероятные значения К.П.Д. для оптимального режима: /> /> />, />.
Вычислим уточненные значение насоса при оптимальном режиме:
Полезная удельная работа насоса. Полезный напор насоса:
;
Расход жидкости:
Мощность на валу насоса:
/>,
где — общий КПД насоса (уточненный)
/>
Построение комплексной характеристики насоса при работе на воде.
Зная />находим в относительных координатах кривые />, /> /> соответствующие данному насосу. Необходимо построить эти кривые в размерных координатах. Значения в относительных и размерных координатах заносим в таблицу 3.
Таблица 3
Относительные
координаты
/>
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
/>
1
1,08
1,1
1,09
1,05
1
0,92
/>
0,35
0,5
0,6
0,72
0,86
1
1,13
/>
0,42
0,7
0,87
0,96
1
0,98
Размерные
координаты
/>
0,014
0,028
0,042
0,056
0,07
0,084
/>
120,9
130,6
132,9
131,7
126,9
120,9
111,2
/>
34,6
49,5
59,4
71,28
85,1
99
111,8
/>
0,35
0,58
0,72
0,8
0,84
0,82
Используя полученные значения, строим комплексную характеристику при работе насоса на воде при />.
Проанализировав расчетную часть и графики на рис.13,14,15 можно сделать вывод, что характеристики центробежного насоса (К.П.Д., подача, напор и мощность на валу) при увеличении частоты вращения вала возрастают.
/>
Рис.13. График Q-H
/>
Рис.14. График Q-N
/>
Рис.15. Q-η
Построение графика совместной работы 2-х насосов
В практике использования насосов нередко приходится пользоваться совместной их работой, т.е. включением нескольких одновременно действующих насосов на одну систему. Включать их на одну систему можно параллельно или последовательно. К параллельной работе прибегают, если необходимо увеличить расход жидкости в системе. В параллельную работу можно включать насосы, имеющие одинаковые характеристики, а также машины с различными характеристиками.
Параллельная работа. Предположим, что мы имеем два одинаковых центробежных насоса, т.е. характеристики их Q — H при п = 24 совмещаются, и характеристику системы Не — Qe. (см. рис.16) Суммарная характеристика насосов в этом случае получится сложением подач насосов при одинаковых значениях напора.
/>
Рис.16.Графика совместной работы 2-х насосов
Вывод
Практика показывает, что прежде чем изготовить лопастные колесо в натуральную величину, целесообразнее выполнить и искажать его уменьшенную модель, имеющую другие рабочие параметры, подобную в гидравлическом отношении в том случае, если кроме геометрического, будет подобна и картина течение жидкости в межлопаточном каналах рабочего колеса, направляющего устройства, в подводящем и отводящем потрубках насоса. Если соблюдена гидравлическое подобие, то характеристики модели и натуры, их гидравлические к.п.д. должны быть одинаковыми, а планы скоростей подобными.
Условие подобие:
1. />; />; />; />.
2. />; />; />; />.
3. />; />; />; />.
Гидравлические подобие соблюдено. Неточность расчета связана с погрешностями в определении к.п.д. по графику, а также при построение плана скоростей.
В процессе выполнения курсовой работы были закреплены знания полученные при изучении теоретического курса, изучена конструкция насосного агрегата и основных его узлов, принцип работы и назначение насосного агрегата, его достоинства и недостатки. Для эффективной работы насосного агрегата необходимо четко следовать инструкциям по его эксплуатации и подбирать оптимальные режимы работы, своевременно проводить техническое обслуживание и капитальный ремонт.
Список использованной литературы
Агрегаты электронасосные типа АЦНС 63, Паспорт НО5.107.000.00.ПС.
Дурнов П.И. Насосы и компрессорные машины. — М.: Машгиз, 1960. — 282с.
Касянов В.М. Гидромашины и компрессоры. -2-е изд., переработанное и доп. -М.: Недра, 1981. -295.
Беззубов А.В. Насосы для добычи нефти. Справочник рабочего. — М: Недра, 1986. -224 г.
Ульшина К.Ф. Гидромашины и компрессоры. Методические указания по выполнению курсовой работы.