организация и планирование. Обоснование объекта и предмета исследования применительно к тематике магистерской диссертации
 Скачать 0.76 Mb.
|
Цель работы: изучить этапы научного исследования, обосновать объект и предмет исследования применительно к тематике магистерской диссертации. Темой научной исследовательской работы является обоснования конструкции и рациональных параметров установки радиально-диафрагменных электронасосов. В последние время характерной особенностью разработки нефтяных месторождений является существенное увеличение числа малодебитных скважин. Для эксплуатации таких скважин наиболее распространенными являются установки скважинных штанговых насосов. Но вследствие обводненности продукции, а также при содержании в откачиваемой жидкости твердых механических примесей резко уменьшается межремонтный период скважин, оборудованных СШНУ, что обусловлено заклиниванием или повышением износа плунжера насоса, обрывом и истиранием насосных труб и штанг. В результате чего для таких условий эксплуатации наиболее подходящими являются установки электродиафрагменных насосов. Конструктивными особенностями диафрагменного насоса являются изоляция его исполнительных органов от перекачиваемой среды эластичной диафрагмой и работа этих органов в герметичной полости, заполненной маслом. Принцип действия диафрагменных насосов сравним с поршневыми насосами — рабочий процесс осуществляется путем всасывания и нагнетания перекачиваемой жидкости. В настоящее время используются диафрагменные насосы типа ЭДН с диапазоном подач от 4 до 20 м3/сут., и максимальным габаритным размером по поперечному сечению корпуса электронасоса 117мм. Однако при большем дебите скважин данные насосы малоэффективны и приходится использовать СШНУ, что снижает межремонтный период скважины, за счет износа плунжера насоса механическими примесями, а так же невозможность использования СШНУ в наклонно-направленных скважинах. Вследствие чего, задачей данной научно-исследовательской работы является повышение ресурса погружных радиально-диафрагменных электронасосов, увеличение их производительности и повышение приспособленности к работе в осложненных условиях, путем разработки новой конструкции насоса, основываясь на известных технических решениях, а также обоснование выбранной конструкции и рациональных параметров насоса. Радиально-диафрагменный насос - объёмный насос, рабочий орган которого является диафрагма, выполненная в виде баллона и закреплённая по краям; диафрагма сжимается под действием выталкивателя и нажимных подшипников, выполняя функцию, эквивалентную функции поршня в поршневом насосе. Определение объекта и предмета исследования: Объектом исследования в данной работе является установка радиально-диафрагменного электронасоса. Предмет исследования – радиально диафрагменный насос. Анализ известных технических решений: 1. Насос для перекачки агрессивных жидкостей.  Рис.2.1. Насос для перекачки агрессивных жидкостей. 1-корпус; 2-подшипники; 3-экцентриковый вал; 4-обойма; 5-игоьчатые ролики; 6,7-упругие баллоны; 8,9-клапана; 10-клапанная коробка; 11,12-всасывающий клапан; 13,14-нагнетательный клапан. П  редлагаемый насос для перекачивания агрессивных жидкостей, содержит неподвижный корпус, в котором установлен эксцентриковый вал на подшипниках, упругие диафрагмы, которые пережимаются эксцентриковым валом, и клапанную коробку. Отличается данный насос тем, что его диафрагмы выполнены в виде мешкообразных баллонов, которые уложены между обоймой подшипников и стенкой корпуса и имеют по одному выходному каналу, соединенному с клапанной коробкой. Преимуществами насоса данной конструкции являются высокий к.п.д. и срок службы. К недостаткам же относятся не возможность варьирования подачи насоса, а также сложность изготовления диафрагм.  Рис.2.2 Диафрагменный насос. 1-корпус; 2-втулка; 3, 4-полые диски; 5-диафрагма; 6-приемный диск; 7-отводящий диск; 8-тонкостенная оборочка; 9, 10-опорные подшипники; 11-приводной вал; 12-эксцентриковая втулка; 13-нажимные подшипники; 14-цилиндрический выталкиватель; 15-приемная головка; 16-отводящая головка; 17, 19-клинья; 18-всасывающие клапаны; 20-нагнетательные клапаны; 21-седло ; 22-шпилька; 23-ПЭД. 2  . Диафрагменный насос. Изобретение относится к гидромашиностроению, в частности к скважинным диафрагменным насосам, и может быть использовано для эксплуатации нефтяных скважин. Известен погружной диафрагменный насос, включающий корпус, приемную и отводящую головки, диафрагмы, выталкиватель, всасывающие и нагнетательные клапаны, приводной вал с эксцентричными участками, опорные подшипники. Задачей изобретения является повышение надежности в работе и возможность варьирования производительностью, упрощение конструкции. Данная задача достигается описываемым насосом, который включает в себя корпус, приемную и отводящую головки, приемный и отводящие диски, диафрагмы, выталкиватель, всасывающие и нагнетательные клапаны, приводной вал с эксцентричными участками и опорные подшипники. Насос снабжен эксцентричной втулкой со шлицами на концах, которая входит в зацепление с идентичными шлицами на эксцентричных участках приводного вала с одной стороны и взаимодействует с другой через нажимные подшипники с выталкивателем. Нагнетательные и всасывающие клапаны выполнены в виде прямоугольных пластин, незащемленные торцы которых скошены с противоположной стороны к прилегаемой поверхности, причем первые из них закреплены в отводящем диске, а вторые - в приемной головке, а центральная часть клапана армирована жестким материалом. Недостатками данного насоса являются: большая трудоемкость изготовления диафрагм ввиду их конструктивной сложности, недостаточная надежность клапанных узлов. Преимуществами насоса являются: наличие упругих оболочек обеспечивает достижение более высоких давлений перекачки, а также возможность варьирования производительностью перестановкой эксцентричной втулки из одного положения в другое. 3.Погружной диафрагменный электронасос.   Рис.2.3. Верхняя часть насоса с электродвигателем и нижняя часть насоса; 1-Электродвигатель; 2-верхний диафрагменный насос; 3- нижний диафрагменный насос; 4- конический редуктор; 5-эксцентриковый привод; 6-плунжерный насос; 7-диафрагма; 8,9 головки верхнего и нижнего насосов; 10- всасывающий клапан;11- нагнетательный клапан; 12,13- стаканы; 14- компенсатор; 15-трубка, 16-обойма; 17- напорная магистраль; 18- муфта; 19-трубчатая диафрагма; 20-рабочая камера; 21-внешняя полость; 22-каналы; 23-фильтры; 24-муфты свободного хода; 25-токоприемник. Сущность изобретения: на одном валу расположены электродвигатель и насос с редуктором. Всасывающий и нагнетательный клапаны расположены вертикально соосно один другому в головке насоса. На противоположном конце вала электродвигателя установлен второй идентичный насос, расположенный в корпусе, который работает в противофазе с первым насосом. Между всасывающим и нагнетательным клапанами второго насоса установлена трубчатая диафрагма. Вокруг которой образована полость, соединенная каналами, выполненными в головке, с поддиафрагменной полостью этого насоса, которая заполнена балластной жидкостью. Насосы снабжены муфтой свободно хода вместе соединения с валом электродвигателя. Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано в объемных насосах для подъема жидкости из скважин. Известен диафрагменный электронасос, который содержит электродвигатель, насос с гидравлической головкой и цилиндрический корпус для их размещения. Цель данного изобретения является расширение области применения известного диафрагменного насоса вследствие использования двухмодульного варианта исполнения насоса, в котором диафрагменные насосы расположены по обе стороны от электродвигателя и работали бы в противофазе по эксцентриситетам валов эксцентриковых приводов насосов, обеспечивая двойную подачу электронасоса. Преимуществами данного насоса заключается в двойной подачи насоса, за счет расположения диафрагменных насосов по обе стороны от электродвигателя и работе их в противофазе. Однако данная конструкция сложна в изготовлении, увеличивает время монтажа насоса, а также затраты электроэнергии. Вывод: В результате сравнения основных известных технических решений было решено взять за основу прототип погружного диафрагменного электронасоса из патента № 2117822 [2]. Обоснование выбора аналога из числа рассмотренных вариантов. Структурная схема объекта исследования. В результате анализа известных отечественных и зарубежных конструкций диафрагменных насосов, мною было решено взять за основу конструкцию радиально-диафрагменного насоса, представленного в патенте № 2117822 [2], так как данный электронасос обладает необходимыми конструкцией и параметрами для дальнейшего исследования его работы в различных условиях. С  труктурная схема установки радиально-диафрагменного электронасоса.Целью данной работы является обоснование конструкции и рациональных параметров установки радиально-диафрагменного насоса. Для ее достижения необходимо обосновать структуру изучаемого объекта, проанализировать его реальное состояние, выявить пути и средства повышения эффективности совершенствования радиально-диафрагменного насоса.   Выполнил: студент ФГГиНГД 1-12М Свинухов В.В. Принял: Проф. ГД(ГМ) Сысоев Н.И. |