ВВЕДЕНИЕ 5
1 Аналитический обзор 7
1.1 Центробежные насосы 7
1.1.1 Преимущества центробежных насосов 12
1.1.2 Избежание поломки 13
1.1.3 Применение центробежных насосов в промышленности 15
1.1.4 Эксплуатация и увеличение срока службы центробежных насосов 16
1.2 Центробежные секционные насосы типа «ЦНС» 19
1.2.1 Принцип работы насоса типа ЦНС 19
1.2.2 Пуск центробежных насосов и их обслуживание 21
1.2.3 Возможные неполадки в работе насоса и способы их устранения 22
1.3 Патентные модификации многоступенчатых секционных центробежных
насосов 25
2 Расчетная часть 47
2.1 Состав центробежного секционного насоса 47
2.2 Общее устройство и технические характеристики насоса ЦНС 500 52
2.3 Расчет рабочего колеса 54
2.4 Расчет направляющего аппарата 63
Заключение 68
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 69
Насос - это гидравлическая машина, которая преобразует механическую энергию приводного двигателя в энергию потока жидкости. Это служит для перемещения и создания напора жидкостей всех видов, механической смеси жидкости с твёрдыми и коллоидными веществами или сниженных газов. Следует заметить, что машины для перекачки и создания напора газов выделены в отдельные группы и получили название вентиляторов и компрессоров. Разность давлений жидкости в насосе и трубопроводе обуславливает её перемещение. По принципу действия насосы подразделены на динамические, в которых передача энергии жидкости происходит в рабочей камере, постоянно сообщающейся с входом и выходом насоса, и объёмные, в которых перемещение жидкой среды осуществляется в результате периодического изменения объёма рабочей камеры, но переменно сообщающейся с входом и выходом насоса.
В современной промышленности применяются осевые, центробежные и вихревые динамические насосы, первые два из которых относятся к лопастным, а третий к машинам трения. Внимание в работе будет сосредоточенно на многоступенчатых секционных центробежных насоса типа ЦНС, так как при всех их преимуществах КПД этих насосов относительно невысок. И решение этой проблемы актуально и в наше время.
Цель данной работы: повышения коэффициента полезного действия многоступенчатого секционного центробежного насоса типа ЦНС.
Для достижения данной цели поставлены следующие задачи:
1. Анализ объекта исследования.
2. Провести аналитический обзор литературы, в том числе патентных источников о модернизации различных элементов центробежного насоса.
3. Осуществить выбор насосного оборудования и его элемента для модификации.
4. Рассчитать рабочую модель модифицируемого элемента много¬ступенчатого секционного центробежного насоса.
5. Сделать выводы по работе.
В данной выпускной квалификационной работе я рассмотрел устройство, принцип работы, центробежного секционного насоса типа ЦНС на примере секционного центробежного насоса ЦНС 500-640.
Изучив структуру многоступенчатого секционного центробежного насоса, рассмотрев его достоинства: компактность и простота конструкций; простота соединения с электродвигателем и другими силовыми установками; простота пуска и регулирования; плавность работы; надежность, долговечность в работе и возможность применения для перекачки любых жидкостей - и недостатки: низкий КПД насосов; сложность отливки рабочего колеса. Проведя патентно¬информационный поиск, на наличие решений главных недостатков насоса, решил провести изменения размеров площадей проходных сечений на входе и выходе из диффузорных каналов направляющего аппарата центробежного насоса.
При нахождении оптимального диапазона соотношения площадей проходных сечений и выборе направления потока на выходе из диффузорных каналов, можно уменьшить гидравлические потери и увеличить КПД насоса.
Таким образом модификация многоступенчатого секционного центробежного насоса была выполнена, путем изменения соотношения площадей сечения диффузорных каналов до оптимального диапазона.
1. Бухаленко Е.И. Справочник по нефтепромысловому оборудованию.- М.:Недра, 1983. - 399 с.
2. Насосы центробежные погружные и агрегаты на их основе: Руководство по эксплуатации. - М.: ГМС Насосы, 2011. - 49 с.
3. Патент 40083 РФ, МПК F04D1/06 Насос для поддержания пластового давления./ Гусев Анатолий Григорьевич., заявитель и патентообладатель Гусев Анатолий Григорьевич. - № 2004111740/22; заяв. 19.04.2004; опуб. 28.08.2004, Бюл.№24. - 3 с.
4. Патент 117532 РФ, МПК F04D1/06. Центробежный многоступенчатый секционный насос/ Соколов Рудольф Николаевич, Леонова Ольга Николаевна.; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество "ГМС Насосы" (ОАО "ГМС Насосы"). - № 2011141381/06; заяв. 12.10.2011; опуб. 27.06.2012, Бюл. № 18
5. Патент 125275 РФ, МПК F04D1/06
Ступень статора центробежного многоступенчатого насоса/
Дашутин Григорий Петрович, Кирик Григорий Васильевич, Диденко Сергей Иванович Гордеев, Владимир Николаевич, Шеин Андрей Юрьевич, Резвых Виталий Викторович, заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Международный институт компрессорного и энергетического машиностоения (ООО "МИКЭМ")). - № 2012131831/06; заяв. 24.07.2012; опуб. 27.07.20012, Бюл.№6.- 7 с.
6. Патент 116920 РФ, МПК F04D1/06. Многоступенчатый центробежный насос с предвключенным (бустерным) устройством./ Елин Александр Валерьевич, Елин Валерий Константинович, Давиденко Андрей Константинович.; заявитель и патентообладатель Публичное акционерное
общество "Сумский завод насосного и энергетического машиностроения "Насосэнергомаш" (АО "Сумский завод "Насосэнергомаш"). - № 2011144409/06; заяв. 03.11.2011; опуб. 10.06.2012, Бюл. № 16 - 7 с.
7. Расчет и конструирование нефтепромыслового оборудования: Учеб. пособие для вузов / Л.Г. Чичеров, Г.В. Молчанов, А.М. Рабинович и др. - М.: Недра, 1987. - 422 с.
8. Насос ЦНС - конструкция, основные типы, характеристики :: SYL.ru[Электронный ресурс]. URL: https://www.syl.ru/article/222852/new_nasos-tsns- konstruktsiya-osnovnyie-tipyi-harakteristiki(дата обращения:07.05.2017).
9. Ломакин А.А. Центробежные и осевые насосы. 2-е изд., перераб. и доп.- М.-Л.: Машиностроение, 1966. - 364 с.
10. Бухаленко А.И., Абдуллаев Ю.Г. Монтаж, обслуживание и ремонт нефтепромыслового оборудования. - М: Недра, 1985. - 391c.
11. Иванов, В. Г. Гидромашины и компрессоры: Учеб. пособие. / В. Г. Иванов. Красноярск: КГТУ, 2003. 164 с.
12. Нефтепромысловое оборудование: Справочник/Под ред. И.Бухаленко.
2-е изд., перераб. и доп. - М., Недра, 1990.
13. Башта Т.М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика. - М.:Машиностроение, 1972. - 320 с.
14. Беззубов А.В. Насосы для добычи нефти. Справочник рабочего. - М: Недра, 1986. - 224 г.
15. Елин В.М. и др. Насосы и компрессоры /Елин В.И., Солдатов К.Н., Соколовский С.М. - 2-е изд., перераб. и доп. - М: Гостоптехиздат, 1960. - 398 с.
16. Копырин М.А. Гидравлика и гидравлические машины. - М.: Высшая школа, 1961. - 302 с.
17. Осипов П.Е. Гидравлика, гидравлические машины и и гидропривод:
Уч. Пособие. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Лесная промышленность. 1981. - 424 с.
18. Угинчус А.А. Гидравлика и гидравлические машины.
Государственное энергетическое издательство, 1953. - 359 с.