Методические указания по выполнению курсового проекта по пм 01. Организация и выполнение работ по эксплуатации и ремонту электроустановок мдк 01. 02. Электрооборудование промышленных и гражданских зданий
 Скачать 236.49 Kb.
|
|
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ РЕСПУБЛИКИ ХАКАСИЯ «АБАКАНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ» МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по выполнению курсового проекта по ПМ 01. Организация и выполнение работ по эксплуатации и ремонту электроустановок МДК 01.02. Электрооборудование промышленных и гражданских зданий специальность 08.02.09 Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий Абакан, 2022
Методические указания по выполнению курсового проекта профессионального модуля ПМ 01. Организация и выполнение работ по эксплуатации и ремонту электроустановок МДК 01.02. Электрооборудование промышленных и гражданских зданий разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта (далее ФГОС) по специальности среднего профессионального образования 08.02.09 Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий (утвержден приказом Министерства образования и науки Российской Федерации от 23.01.2018г. № 44). Разработчик: Кушмелева В.В. ______________ (подпись) СОДЕРЖАНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Организация руководства курсовым проектированием. Темы проектов и исходные данные для курсового проектирования Содержание курсового проекта СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Назначение и техническая характеристика производственных механизмов Расчет мощности и выбор электродвигателей главного привода металлорежущего станка Расчет мощности и выбор электродвигателей механизма подъема и механизма передвижения мостового крана Расчет мощности и выбор электродвигателей поршневого компрессора Расчет мощности и выбор электродвигателей насосной установки Расчет и выбор элементов управления электроприводом основных механизмов Описание схемы управления механизмами 3.ОХРАНА ТРУДА И ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ЗАЩИТА. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Курсовой проект по МДК.01.02 Электрооборудование промышленных и гражданских зданий профессионального модуля ПМ.01. Организация и выполнение работ по эксплуатации и ремонту электроустановок является одним из основных видов учебных занятий и формой контроля учебной работы обучающегося. Курсовой проект – это практическая деятельность студента по изучаемому профессиональному модулю конструкторского или технологического характера. Настоящие методические указания определяют цели и задачи, порядок выполнения, содержат требования к оформлению курсового проекта и практические советы по подготовке и прохождению процедуры защиты. Подробное изучение рекомендаций и следование им позволит Вам избежать ошибок, сократит время и поможет качественно выполнить курсовой проект. Выполнение курсового проекта по МДК.01.02 Электрооборудование промышленных и гражданских зданий профессионального модуля ПМ.01. Организация и выполнение работ по эксплуатации и ремонту электроустановок направлено на приобретение практического опыта по систематизации полученных знаний и практических умений, формированию профессиональных компетенций (ПК): ПК 1.1. Организовывать и осуществлять эксплуатацию электроустановок промышленных и гражданских зданий ПК 1.2. Организовывать и производить работы по выявлению неисправностей электроустановок промышленных и гражданских зданий ПК 1.3. Организовывать и производить ремонт электроустановок промышленных и гражданских зданий и общих компетенций (ОК): ОК 01 Выбирать способы решения задач профессиональной деятельности, применительно к различным контекстам ОК 02 Осуществлять поиск, анализ и интерпретацию информации, необходимой для выполнения задач профессиональной деятельности ОК 03 Планировать и реализовывать собственное профессиональное и личностное развитие. ОК 04 Работать в коллективе и команде, эффективно взаимодействовать с коллегами, руководством, клиентами. ОК 05 Осуществлять устную и письменную коммуникацию на государственном языке с учетом особенностей социального и культурного контекста. ОК 09 Использовать информационные технологии в профессиональной деятельности ОК 10 Пользоваться профессиональной документацией на государственном и иностранных языках. Курсовое проектирование по МДК 01.02 Электрооборудование промышленных и гражданских зданий профессионального модуля ПМ 01 Организация и выполнение работ по эксплуатации и ремонту электроустановок по специальности 08.02.09 Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий имеют целью привить студентам навыки практического применения знаний, полученных при изучении специальных дисциплин, для решения конкретных производственных задач. В процессе проектирования решаются задачи: 1) приобретение навыков работы с научно-технической и справочной литературой, нормативными и руководящими документами; 2) углубление и обобщение знаний, полученных студентами на лекциях, практических и лабораторных занятиях, при прохождении производственных практик; 3) развитие навыков самостоятельного творчества студентов при решении задач по выбору схем электроснабжения и электрооборудования; 4) приобретение опыта проведения простейших самостоятельных исследований и использование результатов в решении практических вопросов проектирования электрической части. В процессе работы над проектом студент должен: 1) стремиться к самостоятельности в решении всех вопросов выбора электрооборудования, автоматизации электропривода производственных механизмов, электроснабжения объекта, экономических обоснований и показателей; 2) показать способность правильного применения теоретических положений и практических методов расчетов; 3) уметь использовать передовые достижения науки и техники, обосновывать экономическую целесообразность их внедрения, четко и логично формулировать свои мысли и предложении. Тема проекта выдается в соответствии со специальностью, по которой обучался студент, и утверждается приказом по техникуму. Разработки по теме должна быть реальными и применимы к практическому использованию. Целесообразно выполнение проектов, в основе которых лежат элементы научно-исследовательского или научно-технического характера. Расчетно-пояснительная записка к проекту должна быть оформлена в соответствии с методическими указаниями по выполнению и оформлению курсовых проектов по специальности 08.02.09. Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий и Едиными требованиями к структуре, объему, курсовых проектов (работ) и выпускных квалификационных работ (методические указания). Курсовой проект подлежит обязательной защите. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Организация руководства курсовым проектированием Студентам очного обучения на 2 курсе перед прохождением производственной практики ПП01 по ПМ01 Организация и выполнение работ по эксплуатации и ремонту электроустановок предлагается перечень тем для курсового проектирования. После выбора места практики и темы проекта студент должен получить консультацию и задание у руководителя проекта относительно содержания, порядка сбора материала, необходимой литературы и т.д. Задание выдают студенту на специальном бланке перед началом производственной практики. За время практики студент должен собрать полноценный фактический материал по теме проекта. В основу курсового проекта следует положить конкретный материал предприятия, являющегося базой производственной практики, при этом к установке нужно принимать перспективное электрооборудование и средства автоматизации. Студент должен изучить все новое, что появляется в теории и практике проектирования, организации производства монтажа, эксплуатации и ремонта электрооборудования и по мере возможности использовать это в своей работе. Рекомендуется следующий общий порядок выполнения проекта: 1) подбор необходимого фактического материала и изучение рекомендуемой литературы по теме с конспектированием отдельных положений, составлением списка использованных первоисточников; 2) выполнение расчетно-пояснительной части проекта в последовательности, указанной в задании руководителем проекта; 3) оформление расчетно-пояснительной записки и графической части проекта. Над проектом студент должен работать систематически, самостоятельно, изучая лекции, техническую и справочную литературу. Консультации по выполнению курсового проекта проводятся как в рамках учебных часов в ходе изучения МДК.01.02 Электрооборудование промышленных и гражданских зданий, так и по индивидуальному графику. При подготовке проекта студент обязан посещать все консультации, регулярно представлять части курсового проекта для проверки руководителю. По окончании курсового проектирования представить работу в черновом варианте, а графику в тонких линиях. После внесения соответствующих исправлений проект, по решению руководителя, выполняется в чистовом варианте и представляется на окончательную проверку. Если проект удовлетворяет предъявляемым к нему требованиям, он допускается к защите. Темы проектов и исходные данные для курсового проектирования Тематика курсовых проектов должна быть актуальной, соответствовать основным направлениям профессиональной деятельности специалиста, отражать достижения науки и техники, а также учитывать реальные нужды производства, где проходит практику студент, и соответствовать профилю специальности. При определении тематики курсовых проектов необходимо учитывать требования рабочей программы. Задание на курсовое проектирование составляется руководителем проекта и содержит название темы, развернутое ее содержание; количество и содержание чертежей. Тема курсового проекта охватывает более широкий круг вопросов, обусловленных учебной программой МДК, но не выходит за рамки всего профессионального модуля. В качестве примеров приведем некоторые конкретные темы проектов. а) Электропривод и электрооборудование производственного механизма или установки 1) Электропривод и электрооборудование крана. Для курсового проектирования используют мостовые краны грузоподъемностью 20 т и более. Кинематические схемы кранов могут быть как с одной, так и с двумя различными по грузоподъемности подъемными лебедками (например, 20/5, 50/12,5 и др.). Так же можно использовать и другие краны. Для кранов обязательно применять силовые и магнитные контролеры, имеющие достаточно сложную электрическую схему и позволяющие получать различные режимы работы привода. При проектировании исходными данными являются: грузоподъемность, скорость и высота подъема груза; длина пути и скорость перемещения грузовой тележки; скорость перемещения крана и длина пролета цеха или подкрановых путей; конструкции и технические данные аналогичных кранов; угол поворота платформы, и вылет стрелы для поворотных кранов; диаметры барабанов подъемных лебедок и колес; кинематические схемы механизмов и общий вид крана с расположением электрооборудования на нем. В зависимости от заданных скоростей подъема груза и перемещения механизмов следует уточнить передаточные числа редукторов и подобрать новые модели электродвигателей с необходимой скоростью вращения. 2) Электрооборудование и автоматизация компрессорной станции. При проектировании используют компрессоры для сжатия воздуха газа достаточно большой производительности с применением электродвигателей, мощностью более 100 кВт. Компрессорные установки обязательно должны быть автоматизированы. Двигатель получает управление от станции, с которой увязывается система автоматизации установки и соответствующая сигнализация. Компрессорная станция обычно содержит несколько компрессоров, поочередно находящихся в рабочих и дежурных режимах, для чего предусматривают переключатели режимов и устройства автоматического запуска и остановка компрессоров. Компрессоры большой производительности имеют электродвигатели 6 кВ, поэтому компрессорная станция должна иметь соответствующие пути управления, высоковольтное распределительное устройство, а иногда и собственную подстанцию. По усмотрению руководителя проекта (при сохранении общего объема работы) может быть сделан уклон на более детальную разработку автоматизации КС или на ее электроснабжение с полным рассмотрением вопросов по электрооборудованию подстанции. При проектировании исходными материалами являются: производительность компрессора; величина рабочего давления воздуха или газа и давления всасывания; количество и тип компрессоров; технологическая схема установки; план и разрез КС с размещением оборудования. 3) Электрооборудование насосных установок. Установки имеют нерегулируемый электропривод с асинхронным или синхронным электродвигателями. Поэтому для проектирования следует принимать установки значительной производительности и достаточно автоматизированные. Для управления двигателями надо применять комплектные устройства управления, которые дополняются устройствами автоматизации установки. Поэтому при проектировании электрооборудования насосной установки вопросам электроснабжения следует уделять значительное внимание. По усмотрению руководителя в проекте можно больше уделить внимание электроприводу и автоматизации установки или электроснабжению. При проектировании исходными данными являются: производительность и тип установки; величина рабочего давления; диаметр, длина и конфигурация сети трубопровода; план и разрез помещения, в котором установлено оборудование; количество насосов; степень автоматизации установки, план размещения и типы задвижек на трубопроводе. 4) Электрооборудование металлорежущих станков. Для проектирования используют токарные, токарно-револьверные, карусельные, расточные, фрезерные, строгальные, шлифовальные и агрегатные станки, кузнечнопрессовые машины и автоматические линии. Станки с несложным оборудованием входят обычно в состав проекта по электрооборудованию цеха как специальный вопрос. При проектировании исходными данными являются: тип станка или машины; основные технические данные; количество и назначение электродвигателей; их примерная мощность и скорость вращения; наличие реверса и торможения; диапазон и плавность регулирования скорости электрическим путем; последовательность операций (циклограммы); необходимые электрические блокировки; диаграмма тяговых усилий для продольно-строгальных станков; максимально допустимые нагрузки на наиболее слабые звенья привода станка; электрические и гидравлические схемы станков соответствующих моделей. 1.3 Содержание курсового проекта Содержание задания может быть следующим в зависимости от темы проектов и вопросов, подлежащих разработке: По теме - Электропривод и электрооборудование установок 1) Краткая техническая характеристика и описание основных узлов установки или механизма и технологических особенностей. 2) Описание режимов и циклов работы отдельных механизмов. 3) Анализ недостатков существующей схемы управления. 4) Требования к электроприводу и автоматике. 5) Выбор рода тока и величины питающих напряжений. 6) Выбор системы электропривода, методов регулирования и торможения. 7) Внесение изменений в схему управления отдельных механизмов. 8) Расчет и проверка мощности электродвигателей и их выбор. 9) Расчет рабочих характеристик отдельных электродвигателей. 10) Расчет и выбор пусковых, регулировочных и тормозных резисторов. 11) Выбор аппаратов защиты и автоматики, плавких вставок и нагревателей тепловых реле. 12) Расчет уставок реле и автоматов. 13) Выбор элементов схемы управления (дросселей, потенциометров, добавочных сопротивлений). 14) Выбор проводов и питающих кабелей. 15) Подробное описание запроектированной схемы управления. Расчетно-пояснительная записка к проекту должна быть написана в той же последовательности, которая предложена в задании и выполнена грамотно, с правильным применением технически терминов, определений и буквенных обозначений физических и математических величин. Расчеты, приводимые в записке, должны быть выполнены в системе единиц СИ. Рассмотрим содержание перечисленных в задании пунктов расчетно-пояснительной записки по теме проекта. Курсовой проект по МДК.01.02 Электрооборудование промышленных и гражданских зданий состоит из двух частей: 1) Расчетно-пояснительная записка – 40…45 листов (печатного текста) бумаги формата А4. 2) Графическая часть – 1 лист формата А1 - принципиальная электрическая схема проектируемой установки; 2 лист формата А1 - схема управления электроприводом проектируемой установки. 2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 2.1 Назначение и техническая характеристика производственных механизмов. Известно, что любой производственный механизм, или установка, предназначается для определенных технологических операций. Например, кран - для подъема и перемещения грузов, токарный станок - для обтачивания деталей, пресс – для изготовления деталей давлением, компрессор - для подачи сжатого воздуха и т.д. в зависимости от масштабов производства и количества необходимой продукции (деталей, сжатого воздуха и пр.) в цехах устанавливаются определенного типа станки, краны соответствующей грузоподъемности, компрессоры определенной производительности и тому подобное оборудование и механизмы. При этом каждый производственный механизм имеет свои технические данные, по которым он выбирается для определенной работы. Поэтому в самом начале проектирования необходимо охарактеризовать проектируемый производственный механизм по назначению, производительности, размеру устанавливаемых заготовок, грузоподъемности и пр., т. е. привести все технические данные, которые характеризуют этот механизм и могут быть использованы при расчетах в процессе проектирования. Подробное описание всех узлов и деталей машины приводить не следует, так как это перегрузит проект и вообще не входит в задание на проектирование электрооборудования. Затем следует дать краткое описание технологических операций, выполняемых данной машиной или механизмом, указать их последовательность, распределение по времени и другие специфические особенности работы этой машины по отдельным узлам и механизмам. Далее приведем характеристики некоторых производственных механизмов. 1) Металлорежущие станки. Станки токарной группы относятся к наиболее распространенным металлорежущим станкам и широко применяются на промышленных предприятиях, в ремонтных мастерских и т. п. В эту группу входят: универсальные токарные и токарно-винторезные, револьверные, токарно-лобовые, карусельные, токарно-копировальные станки, токарные автоматы и полуавтоматы. Токарный станок, станок для обработки преимущественно тел вращения путём снятия с них стружки при точении. Токарный станок – один из древнейших станков, на основе которого создавались станки сверлильной, расточной и других групп. Токарные станки составляют значительную группу металлорежущих станков, отличаются большим разнообразием. На токарном станке можно выполнять различные виды токарной обработки: обтачивание цилиндрических, конических, фасонных поверхностей, подрезку торцов, отрезку, растачивание, а также сверление и развёртывание отверстий, нарезание резьбы и накатку рифлений, притирку. Основные узлы токарного станка: основание с корытом для сбора охлаждающей жидкости и стружки, станина направляющими суппорта и задней бабки; неподвижная передняя бабка со шпинделем и коробкой скоростей, которая может располагаться и в др. месте, например в основании; передвижная задняя бабка, закрепляемая на станине в определённом положении; коробка пода соединённая муфтами с ходовым валиком и ходовым винтом; фартук с механизмом передачи движения от ходового валика к рейке или к винту подачи поперечных салазок и с механизмом соединения маточной гайки с ходовым винтом; суппорт, состоящий из каретки движущейся по направляющим станины, поперечных салазок, перемещающихся по направляющим каретки; поворотная часть с направляющими для верхней каретки. Каретка и поперечные салазки перемещаются вручную или автоматически. В токарных станках некоторых моделей верхняя каретка также перемещается автоматически. В механизме фартука предусмотрена блокировка, исключающая одновременное включение подачи от ходового валика и ходового винта и одновременное включение каретки и поперечных салазок. Для быстрого хода суппорта служит дополнительный привод ходового валика от электродвигателя через обгонную муфту. Заточный станок служит для затачивания металлорежущего инструмента. Различают заточные станки для абразивного и без абразивного затачивания. Преимущественное распространение имеют абразивные заточные станки. К ним относятся простые точила, специальные станки для резцов, свёрл, протяжек, плашек, некоторых зуборезных инструментов, универсальные станки для многолезвийного инструмента (фрез, зенкеров, развёрток, метчиков). Инструмент для абразивного затачивания - шлифовальный круг. Точильные заточные станки могут быть выполнены с одним или двумя шлифовальными кругами. Заточный станок для резцов, как правило, имеют подвижный суппорт, в котором закрепляется затачиваемый резец, или перемещающуюся относительно суппорта шлифовальную бабку; для установки резца под требуемым углом станок снабжен шкалой. Заточный станок для свёрл оснащены приспособлениями для получения заданных углов затачивания. Универсальные заточные станки имеют бабки, между центрами которых можно закреплять различный затачиваемый инструмент. Стол универсального заточного станка совершает возвратно-поступательное движение относительно вращающегося шлифовального круга. Заточный станок для без абразивного затачивания могут быть анодно-механическими электроискровыми и ультразвуковыми. Фрезерные станки предназначены для обработки наружных и внутренних плоских и фасонных поверхностей, прорезки прямых и винтовых канавок, нарезки резьб наружных и внутренних, зубчатых колес и т. п. Характерная особенность фрезерных станков - работа вращающимися многолезвийными режущими инструментами - фрезами. Главным движением υZ является вращение фрезы, движением подачи υп - перемещение изделия. Фрезерные станки делятся на две основные группы: 1) станки общего назначения, к которым относятся горизонтальные, вертикальные и продольно-фрезерные станки; 2) специализированные станки - зубофрезерные, копировально-фрезерные и др. 3) Вентиляторы вытяжек. Вентиляторы - основа любой системы искусственной вентиляции. Вентиляторы подбирается с учетом двух основных параметров: производительности и полном давлении. На промышленных предприятиях часто используется вытяжная и приточная вытяжная вентиляция, при которой из помещения не только удаляется воздух, но и подается приточный, прошедший предварительную обработку (очистка, увлажнение и нагревание). Главная задача этой системы – удаление вредных веществ, образованных вследствие производственной деятельности. При всем многообразии систем вентиляции, обусловленном назначением помещений, характером технологического процесса, видом вредных выделений и т. п., их можно классифицировать по следующим характерным признакам: - по способу создания давления для перемещения воздуха: с естественным и искусственным (механическим) побуждением. - по назначению: приточные и вытяжные. - по зоне обслуживания: местные и общеобменные. - по конструктивному исполнению: канальные и моноблочные Чаще всего в мастерских применяется приточное вентиляционное оборудование. Оно способно создать комфортные условия для работы. А при помощи теплообменников и воздухоохладителей гарантирует подходящий микроклимат, с оптимальной температурой и влажностью. Приточная вентиляция работает по следующему принципу: воздухообмен и замещение отработанного воздуха происходит за счет прибытия свежего. Строго она применяется для подачи чистого воздуха в воздуховоды с его последующим распределением. Встроенные вентиляционные калориферы, водяные калориферы, теплообменники и встроенные воздухоохладители позволяют фильтровать, подогревать, охлаждать и увлажнять поступающий воздух. Вытяжная вентиляция требует монтажа отдельных вытяжных вентиляторов. Она применяется в «грязных» помещениях: цехах, промышленных объектах. 4) Грузоподъемные механизмы. Кранами называются грузоподъемные устройства, служащие для вертикального и горизонтального перемещения грузов на небольшие расстояния. По особенностям конструкции, связанным с назначением и условиями работы, краны разделяются на мостовые, портальные, козловые, башенные и др. В цехах предприятий электромашиностроения наибольшее распространение получили мостовые краны, с помощью которых производятся подъем и опускание тяжелых заготовок, деталей и узлов машин, а также их перемещение вдоль и поперек цеха. Вид мостового крана в основном определяется спецификой цеха и его технологией, однако многие узлы кранового оборудования, например механизмы подъема и передвижения, выполняются однотипными для различных разновидностей кранов. У всех типов кранов основными механизмами для перемещения грузов являются подъемные лебедки и механизмы передвижения. Это позволяет выделить ряд общих вопросов электропривода кранов: расчет статических нагрузок, выбор двигателей по мощности, анализ режимов работы, выбор системы электропривода и другие. Для подъема и перемещения грузов в цехах промышленных предприятий, на заводских территориях и складах широко применяются подвесные электротележки грузоподъемностью от 0,1 до 5 т. Они меньше мостовых кранов, что сокращает размеры промышленных зданий, а их обслуживание не требует квалифицированного персонала. В подвесных электротележках в качестве грузоподъемного механизма применяется электроталь, состоящая из грузового канатного барабана, приводимое во вращение двигателем через редуктор. С главным валом привода подъема связаны диски электромагнитного тормоза. Электроталь смонтирована на ходовой тележке, колеса которой опираются на нижние полки двутавровой палки – монорельса и приводятся в движение от двигателя через цилиндрический редуктор (небольшие электротележки не имеют этого двигателя и перемещаются вручную). Движение крюка вверх ограничивается конечным выключателем. Перемещение тележки по монорельсу также ограничивается конечными выключателями. Ток к двигателям подводится от контактных проводов (троллеев), подвешенных на уровне монорельса, при помощи токосъемников, укрепленных на кронштейне ходовой тележки. Подвесными электротележками оснащаются и кран-балки – легкие мостовые краны грузоподъемностью не более 5 т. Мост кран-балки, имеющий механизм перемещения с электроприводом, выполнен в виде одной балки, по которой движется ходовая электротележка. Для привода подвесных электротележек, как правило, применяются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и лишь при большой грузоподъемности и необходимости регулирования скорости для плавной «посадки» грузов – асинхронные двигатели с фазным ротором. Электротележками с небольшой скоростью перемещения (0,2…0,5 м/с), имеющими привод от двигателей с короткозамкнутым ротором, обычно управляют с уровня пола (земли) при помощи подвесных кнопочных станций. В подвесных тележках и кранбалках с кабиной для оператора (при скорости движения 0,8…1,5 м/с) двигателями с фазным ротором управляют посредством контроллереов. Режим работы двигателей подвесных электротележек зависит от их назначения. Если грузы перемещают на небольшие расстояния, то двигатели работают в повторно-кратковременном режиме (например, у тележек, обслуживающих участки цехов или складов). Для тележек, транспортирующих грузы на территории завода на относительно большие размеры, режимы работы двигателей подъема и перемещения различны: для первых характерен кратковременный режим, для вторых – длительный. Мощность двигателей подъема и перемещения подвесных тележек определяется так же, как для двигателей механизмов мостового крана. 5) Насосы. Наиболее распространенными во всех отраслях техники, в том же числе и в системах водоснабжения, являются центробежные насосы. Устройство центробежного насоса. Внутри корпуса насоса, имеющего спиральную форму, на валу жестко закреплено рабочее колесо. Рабочее колесо состоит из заднего и переднего дисков, между которыми установлены лопасти, отогнутые от радиального направления в сторону, противоположную направлению вращения рабочего колеса. С помощью патрубков и корпус насоса соединен со всасывающим и напорным трубопроводами. Если при наполненных жидкостью корпусе и всасывающем трубопроводе привести во вращение рабочее колесо, то жидкость, находящаяся в каналах рабочего колеса (между его лопастями), под действием центробежной силы будет отбрасываться от центра колеса к периферии. В результате этого в центральной части колеса создается разрежение, а на периферии - повышенное давление. Под действием этого давления жидкость из насоса поступает в напорный трубопровод, а через всасывающий трубопровод под действием разрежения жидкость одновременно поступает в насос. Центробежные насосы могут быть не только одноступенчатые (с одним рабочим колесом), но и многоступенчатыми (с несколькими рабочими колесами). При этом принцип их действия во всех случаях остается одним и тем же – жидкость перемещается под действием центробежной силы, развиваемой вращающимся рабочим колесом. Некоторое распространение получили диагональные насосы, конструкция которых совмещает в себе признаки центробежных и осевых насосов. В отличие от центробежных насосов в диагональных насосах поток выходит из колеса под углом 90, а около 45. Как и осевые, диагональные насосы, как правило, выпускают с вертикальным исполнением. 6) Погружные насосы. Для работы в сильно обводненных скважинах с содержанием в жидкости повышенных количеств песка были разработаны и внедрены в эксплуатацию специальные износоустойчивые насосы УЭЦН с некоторыми конструктивными изменениями (применены резина, пластмасса, хромистые стали), что повысило стойкость насоса против износа и коррозии. Для привода центробежных погружных насосов изготовляются специальные погружные электродвигатели типа ПЭД, которые должны удовлетворять требованиям работы в скважине. Установки погружных центробежных насосов предназначены для откачки из нефтяных скважин, в том числе и наклонных пластовой жидкости, содержащей нефть, воду и газ, и механические примеси. В зависимости от количества различных компонентов, содержащихся в откачиваемой жидкости, насосы установок имеют исполнение обычное и повышенной корозионно износостойкости. В зависимости от диаметра эксплуатационной колонны, максимального поперечного габарита погружного агрегата, применяют ЭЦН различных групп – 5,5а, 6. Установка группы 5 с поперечным диаметром не менее 121,7 мм. Установки группы 5а с поперечным габаритом 124 мм – в скважинах внутренним диаметром не менее 148,3 мм. Насосы также подразделяют на три условные группы – 5, 5 а, 6. Диаметры корпусов группы 5 – 92 мм, группы 5 а – 103 мм, группы 6 – 114 мм. Установка УЭЦН состоит из погружного насосного агрегата (электродвигателя с гидрозащитой и насоса), кабельной линии (круглого плоского кабеля с муфтой кабельного ввода), колонны НКТ, оборудования устья скважины и наземного электрооборудования: трансформатора и станции управления (комплектного устройства). Трансформаторная подстанция преобразует напряжение промысловой сети до оптимальной величины на зажимах электродвигателя с учетом потерь напряжения в кабеле. Станция управления обеспечивает управление работой насосных агрегатов и его защиту при оптимальных режимах. Погружной насосный агрегат, состоящий из насоса и электродвигателя с гидрозащитой и компенсатора, опускается в скважину по НКТ. Кабельная линия обеспечивает подвод электроэнергии к электродвигателю. Кабель крепится к НКТ, металлическими колесами. На длине насоса и протектора кабель плоский, прикреплен к ним металлическим колесами и защищен от повреждений кожухами и хомутами. Над секциями насоса устанавливаются обратный и сливной клапаны. Насос откачивает жидкость из скважины и подает ее на поверхность по колонне НКТ. Оборудование устья скважины обеспечивает подвеску на фланце обсадной колонны НКТ с электронасосом и кабелем, герметизацию труб и кабеля, а также отвод добываемой жидкости в выходной трубопровод. Насос погружной, центробежный, секционный, многоступенчатый не отличается по принципу действия от обычных центробежный насосов. Отличие его в том, что он секционный, многоступенчатый, с малым диаметром рабочих ступеней – рабочих колес и направляющих аппаратов. Выпускаемые для нефтяной промышленности погружные насосы содержат от 1300 до 415 ступеней. Секции насоса, связанные фланцевыми соединениями, представляют собой металлический корпус. Изготовленный из стальной трубы длиной 5500 мм. Длина насоса определяется числом рабочих ступеней, число которых, в свою очередь, определяется основными параметрами насоса. – подачей и напором. Подача и напор ступеней зависят от поперечного сечения и конструкции проточной части (лопаток), а также от частоты вращения. В корпусе секций насоса вставляется пакет ступеней представляющих собой собрание на валу рабочих колес и направляющих аппаратов. Рабочие колеса устанавливаются на валу на призматической шпонке по ходовой посадке и могут перемещаться в осевом направлении. Направляющие аппараты закреплены от поворота в корпусе ниппеля, расположенным в верхней части насоса. Снизу в корпус ввинчивают основание насоса с приемными отверстиями и фильтром, через которые жидкость из скважины поступает к первой ступени насоса. Верхний конец вала насоса вращается в подшипниках сальника и заканчивается специальной пяткой, воспринимающей нагрузку на вал и его вес через пружинное кольцо. Радиальные усилия в насосе воспринимаются подшипниками скольжения, устанавливаемыми в основании ниппеля и на валу насоса. В верхней части насоса находится ловильная головка, в которой устанавливается обратный клапан и к которой крепится НКТ. Электродвигатель погружной, трехфазовый, асинхронный, маслозаполнен-ный с короткозамкнутым ротором в обычном исполнении и коррозионностойком исполнениях ПЭДУ. Гидрозащита ПЭД состоит из протектора и компенсатора. Она предназначена для предохранения внутренней полости электродвигателя от попадания пластовой жидкости, а также компенсации температурных изменений объемов масла и его расхода. Протектор двухкамерный, с резиновой диафрагмой и торцевыми уплотнениями вала, компенсатор с резиновой диафрагмой. Кабель трехжильный с полиэтиленовой изоляцией, бронированный. Кабельная линия, т.е. кабель, намотанный на барабан, к основанию которого присоединен удлинитель – плоский кабель с муфтой кабельного ввода. Каждая жила кабеля имеет слой изоляции и оболочку, подушки из прорезиненной ткани и брони. Три изолированные жилы плоского кабеля уложены параллельно в ряд, а круглового скручены по винтовой линии. Кабель в сборе имеет унифицированную муфту кабельного ввода К 38, К 46 круглого типа. В металлическом корпусе муфты герметично заделаны с помощью резинового уплотнения, к токопроводящим жилам прикреплены наконечники. 7) Насосные установки широко применяются на промышленных предприятиях для перекачивания (транспортировки) жидких сред – вязких жидкостей, а также технологической и охлаждающей воды. Насосы ЦНС (рабочая температура до 45°С) и ЦНСГ (рабочая температура от 45°С до 105°С) предназначены для перекачивания воды, имеющей водородный показатель рН 7…8,5, с массовой долей механических примесей не более 0,1% (0,2% - для насосов с производительностью 105, 180, 300 м3/ч), размером твердых частиц не более 0,1 мм (0,2 мм – для насосов с производительностью 180, 300 м3/ч), микротвердостью не более 1,47 ГПа. Насосы ЦНСМ предназначены для работы в масляной системе турбогенераторов для подачи масла в уплотняющие подшипники на период пуска, остановки и работы турбогенератора. Рабочая жидкость – масло турбинное Т22 ГОСТ 32-74, диапазон рабочих температур от 2°С до 60°С, вязкость кинематическая 20…23 сСт при температуре масла 50°С, плотность равна 0,9 г/см3 при температуре масла 20°С. Насосы ЦНСн предназначены для перекачивания обводненной (до 90%) газо-насыщенной и товарной нефти с температурой до 45°С, с плотностью 10…4 м2/с, имеющей 700…1050 кг/м3, кинематической вязкостью не более 1,5 водородный показатель рН 7…8,5, давлением насыщенных паров не более 665 гПа, содержанием газа (объемное) не более 3%, парафина не более 20%, с содержанием механических примесей с размером твердых частиц до 0,2 мм и микротвердостью 1,47 ГПа – не более 0,2% в системах внутрипромыслового сбора, подготовки и транспорта нефти. Насос ЦНСАн - горизонтальный электронасосный агрегат с центробежным многоступенчатым секционным насосом предназначен для перекачивания обводненной (до 90%) газонасыщенной и товарной нефти с температурой от 0 до 45 гр. С в системах внутрипромыслового сбора, подготовки и транспортировки нефти с плотностью 700…1050 кг/куб.м, кинематической вязкостью не более 1,5х10 в минус 4-ой степени м.квадр./сек, с рН = 7…8,5, содержанием газа не более 3%, парафина не более 20%, с содержанием механических примесей не более 0,2%, с размером частиц до 0,2 мм. |