Штанговые насосы двойного действия, их приводы - Контрольная работа

Выбор типа водоподъемника для эксплуатации скважин нормативными документами не регламентируется, а зависит от конкретных условий его эксплуатации и технологии проведения откачек. Для откачек воды применяются водоподъемники следующих типов: 1 - насосы и двигатели, устанавливаемые вне самой скважины (обычно поршневые и центробежные);Штанговые поршневые насосы применяют для временных откачек главным образом с приводом от буровых ударно-канатных станков и реже с приводом от стационарных насосных качалок. Для постоянной эксплуатации штанговые поршневые насосы используются исключительно с приводом от стационарных качалок. Высота подъема воды штанговыми поршневыми насосами достигает 150 м, производительность их колеблется от 3 до 50 м3/ч в зависимости от типа насоса, диаметра насосного цилиндра, длины хода поршня и количества ходов поршня в единицу времени (в минуту). К основным частям штангового поршневого насоса относятся цилиндр с поршнем и приемным клапаном, штанги с направляющими роликами, качалка (лебедка), создающая возвратно-поступательное движение поршня и водоподъемные трубы.Высота напора максимальная, м: с цилиндром диаметром 145 мм с цилиндром диаметром 90 мм 60 90 Производительность максимальная, м3/ч: с цилиндром диаметром 145 мм с цилиндром диаметром 90 мм 10 4 Пара шестерен приводного вала вращает шестерни рабочего вала, а последние своими пальцами передают возвратно-поступательное движение траверсе, движущейся по направляющим скалкам. Динамические нагрузки при подъеме воды и движении штанг вниз устраняются пневматическим амортизатором, соединенным с приводным механизмом через коромысло, траверсу и шатуны. Плунжер имеет вид цилиндра с резьбой в верхней и нижней частях, служащей для соединения со штоком и штангами насоса.Объем жидкости, подаваемой при ходе поршня вверх, равен (F-fш) *S и объем жидкости, подаваемой при ходе поршня вниз, также равен (F-fш) *S. Следовательно, объем жидкости, подаваемой за один оборот кривошипного вала качалки (за один двойной ход) будет равен: , (1) где F - площадь поршня, м2; fш - площадь штока (по наружному диаметру), м2; (F-fш) - полезная площадь поршня; S - ход поршня, м.Колонну штанг проверяют на усталостную прочность в точке подвеса штанг к балансиру по следующей формуле: , (7) где кзап - коэффициент запаса прочности, кзап =1,3?1,5; - допускаемое приведенное напряжение, для стали марки 20Н2М ; - расчетное приведенное напряжение. Приведенное напряжение рассчитывается по формуле: (8) где - максимальное напряжение в теле штанги за цикл нагружения; - амплитуда напряжения в теле штанги за цикл нагружения. В колонне штанг в точке подвеса действуют как статические силы, так и силы трения (трения поршня о цилиндр и штанг о насосные трубы).В ходе расчета курсового проекта были определены основные параметры, соответствующие заданию, штангового насоса двойного действия, рассмотрена работа его привода - Бурвода - III-A. Привод насоса посредством превращения вращательного движения в поступательное, начинает поднимать/опускать через колонну штанг поршень насоса.а б а - разрез сбоку; б - разрез и план фундамента; 1 - двигатель; 2 - контрпривод; 3 - рама; 4 - промежуточный вал; 5 - рабочий вал; 6 - траверса; 7 - коробка переходная; 8 - гидроамортизатор; 9 - труба обсадная; 10 - труба водоподъемная; 11 - насос поршневой; 12 - фильтр; 13 - нагнетательная линия; 14 - рычаг перевода ремня; 15 - штанга; 16 - фундамент; 17 - обсадная труба; 18 - колонны под анкерные болты.

Оглавление

Аннотация

Summery

Введение

1. Общие сведения о штанговых насосах двойного действия

2. Общие сведения о приводе насоса

3. Расчет основных параметров насоса

4. Расчет штанг на выносливость

Заключение

Список литературы

Приложения

Приложение 1. Насосная лебедка Бурвод-III-А

Выбор типа водоподъемника для эксплуатации скважин нормативными документами не регламентируется, а зависит от конкретных условий его эксплуатации и технологии проведения откачек.

Диапазон применяемых водоподъемных средств достаточно широк. Применяют поверхностные и погружные (глубинные артезианские) центробежные насосы, эрлифты, водоструйные и штанговые погружные насосы. Для откачек воды применяются водоподъемники следующих типов: 1 - насосы и двигатели, устанавливаемые вне самой скважины (обычно поршневые и центробежные);

2 - насосы, устанавливаемые внутри скважины с двигателями на поверхности (штанговые насосы, эрлифты);

3 - насосы и двигатели, устанавливаемые внутри скважины (винтовые и электроцентробежные погружные насосы).

Основным определяющим фактором выбора насосов является положение динамического уровня в скважине, и по этому признаку насосы делят на насосы для неглубоких динамических уровней (насосы 1-го типа) и насосы для глубоких динамических уровней (насосы 2-го и 3-го типов).

В ходе расчета курсового проекта были определены основные параметры, соответствующие заданию, штангового насоса двойного действия, рассмотрена работа его привода - Бурвода - III-A.

Привод насоса посредством превращения вращательного движения в поступательное, начинает поднимать/опускать через колонну штанг поршень насоса. За счет этого через клапаны происходит всасывание и нагнетание воды из скважины в колонну водоподьемных труб. Таким образом происходит откачка воды из скважины. Выбранный привод насоса обеспечивает заданную производительность.

Выполнение курсового проекта позволило закрепить знания, полученные в курсе Буровые машины и механизмы, более подробно разобраться в механизме работы узлов заданного оборудования.

В заключение работы был выполнен чертеж, в котором наглядно отображены основные рассчитанные параметры насоса.

1. Бродов Г.С. Бурение и оборудование скважин на воду, практическое руководство, проектирование и расчет. Спб. 2010 154 с.

2. Дубровский В.В. Справочник по бурению и оборудованию скважин на воду. Изд. 2, переработанное и дополненное. М.: Недра, 2012.512 с.

3. Шелковников И.Г. Прикладная буровая механика: Учебное пособие. Часть 2 / Санкт-Петербургский государственный горный ин - т. СПБ, 2008.112 с.