|
|
КУРСОВАЯ. Курсовая работа Усенко А.А.. 4 Выбор типов и размеров машин и агрегатов буровой установки
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт нефти и газа
Кафедра технологических машин и оборудования нефтегазового комплекса
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине «Технологические машины и оборудования нефтегазового комплекса»
Поршневой насос для подачи промывочной жидкости
Преподаватель Данилов А.К.
подпись, дата инициалы, фамилия
Студенты НБ19-02Б
|
|
Усенко А.А.__
|
номер группы
|
подпись, дата
|
инициалы, фамилия
|
Красноярск 2022
 Содержание
Введение
1 Назначение бурового насоса УНБ-600………………………………… 2
2 Устройство и принцип работы УНБ-600………………………………… 7
3 Составление кинематической схемы бурового насоса УНБ-600………14
4 Выбор типов и размеров машин и агрегатов буровой установки……….15
5 Определение параметров функционального назначения………………..21
6 Проверочный расчет базовых узлов и деталей…………………………..25
6.1 Расчет штока бурового насоса на прочность……………………….27
6.2 Расчет деталей клапана……………………………………………….30
6.3 Расчет гидравлической коробки насоса……………………………33
6.4 Расчет утечки в уплотнении………………………………………..34
6.5 Расчет узла уплотнения………………………………………………36
6.6 Расчет основных параметров……………………………………….39
6.7 расчет пневмокомпенсатора………………………………………41
7 Правила монтажа и эксплуатации насоса УНБ-600……………………43
Заключение. Выводы………………………………………………………46
Список использованных источников………………………………………47
Приложение А………………………………………………………………..48
Приложение Б……………………………………………………………….49
Приложение В………………………………………………………………..50
Приложение Г…………………………………………………………………51
 Введение
На буровых и нефтедобывающих предприятиях насосные установки являются одним из основных видов оборудования, надежная работа которого обеспечивает непрерывность технологического процесса.
Насосное оборудование используют для перекачки жидкостей с разными физико-химическими свойствами (кислот, щелочей в широком диапазоне концентраций, органических продуктов, сжиженных газов и тому подобное) при различных температурах.
Перекачиваемые жидкости характеризуются различной температурой и кристаллизацией, взрывоопасностью, токсичностью, склонностью к полимеризации и налипанию, содержанием растворимых газов и так далее.
Практически все насосное оборудование ремонтируют силами предприятий, которые к тому же изготавливают весь требуемый объем запасных частей. Поэтому эксплуатационная надежность насосов в значительной степени зависит от квалификации ремонтного персонала и качества ремонтных работ.
На предприятиях уделяется большое внимание совершенствованию эксплуатации и ремонта насосного оборудования. Однако, практические достижения в этом еще недостаточны, и за редким исключением технический и организационный уровень ремонта ниже уровня производства соответствующих машин.
Во многих случаях низкое качество ремонта обуславливается отсутствием ремонто-технологической документации и недостатком запасных частей. Вследствие этого снижается эффективность использования насосного оборудования.
 1 Назначение бурового насоса УНБ-600.
Буровые насосы предназначены для нагнетания в скважину промывочной жидкости с целью очистки забоя от выбуренной породы (шлака) и выноса ее на дневную поверхность; охлаждения и смазки долота; создания гидромониторного эффекта при бурении струйными долотами; приведения в действие забойных гидравлических двигателей.
Исходя из назначения и условий эксплуатации, к буровым насосам предъявляют следующие требования:
- подача насоса должна быть регулируемой в пределах, обеспечивающих эффективную промывку скважины;
- мощность насоса должна быть достаточной для промывки скважины и привода забойных гидравлических двигателей;
- скорость промывочной жидкости на выходе из насоса должна быть равномерной для устранения инерционных нагрузок и пульсаций давления, вызывающих осложнения в бурении, дополнительные энергетические затраты и усталостные разрушения;
- насосы должны быть приспособлены для работы с абразивно- и маслосодержащими коррозионно-активными промывочными растворами различной плотности;
- узлы и детали, контактирующие с промывочным раствором, должны обладать достаточной долговечностью и быть приспособленными к удобной и быстрой замене при выходе из строя;
- крупногабаритные узлы и детали должны быть снабжены устройствами для надежного захвата и перемещения при ремонте и техническом обслуживании;
- насосы должны быть приспособлены к транспортировке в собранном виде на далекие и близкие расстояния и перемещению волоком в пределах буровой;
- конструкция насосов должна допускать правое и левое расположение двигателей насосного агрегата;
 - надежность и долговечность насосов должна сочетаться с их экономичностью и безопасностью эксплуатации.
С ростом глубины бурения значительно увеличивается мощность буровых насосов. Освоены и намечаются к производству новые модели буровых насосов, отвечающие возросшим требованиям к бурению. На основе накопленного опыта, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, а также новейших достижений в насосостроении и смежных областях науки и техники буровые насосы непрерывно совершенствуются: повышаются их надежность и долговечность; снижается масса и сокращаются материальные и трудовые затраты на их изготовление, эксплуатацию и ремонт. Это обусловило широкую номенклатуру моделей и модификаций буровых насосов, используемых в отечественной и зарубежной промышленности.
Рабочие органы буровых насосов преимущественно выполняются в виде поршней. Наиболее распространены двух поршневые насосы двухстороннего действия, на смены которым приходят трех поршневые насосы одностороннего действия. В насосах двухстороннего действия жидкость перемещается в поршневой и штоковой полостях и за один двойной ход поршня совершаются два цикла всасывания и нагнетания. При одностороннем действии жидкость перемещается в поршневой полости и за один двойной ход совершается один цикл всасывания и нагнетания.
В буровых насосах используются самодействующие пружинные клапаны тарельчатой конструкции. Всасывающие и нагнетательные клапаны взаимозаменяемые. Оси поршней параллельны и располагаются в горизонтальной плоскости по одну сторону от привода насоса. Ведущее звено буровых насосов, сообщающее движение поршням выполняется в виде вращающегося эксцентрикового, кривошипного, пальцевого либо коленчатого вала. Прямодействующие насосы, ведущее звено которых имеет возвратно-поступательное движение, в современных отечественных насосах не используются.
Ведущий вал приводится от трансмиссионного вала насоса посредством цилиндрической зубчатой пары. Подача насоса изменяется с помощью сменных цилиндровых втулок либо изменением числа ходов насоса. Пульсации давления, вызываемые неравномерной скоростью поршней, снижаются до практически приемлимового уровня при помощи пневмокомпенсаторов.
Насос буровой двух поршневой УНБ-600, в дальнейшем насос, предназначен для подачи промывочной жидкости в скважину в процессе бурения скважин глубиной до 5000 метров. При роторном бурении насос производит подачу промывочной жидкости через колонну бурильных труб на забой скважины для охлаждения и выноса разрушенной долотом породы, а также для передачи энергии потока промывочной жидкости турбобуру.
В качестве промывочной жидкости могут быть применены вода или глинистый раствор с наличием нефти, соды и других компонентов.
При бурении, для обеспечения надежной работы узлов и деталей насоса, необходимо обеспечивать высокую степень очистки промывочной жидкости от разрушенной породы.
Технические данные и характеристики насоса следующие:
Мощность, кВт 600
Полезная мощность, кВт, не менее 475
Длина хода поршня, мм 400
Диаметр штока поршня, мм 70
Максимальное число двойных ходов
поршня, 1/с (ходов/мин) 1,083 (65)
Максимальная частота вращения
трансмиссионного вала, 1/с (об/мин) 5,33 (320).
Рабочая часть характеристики насоса соответствует величинам, приведенным в таблице 1.
 Таблица 1 – Характеристика насоса.
Диаметр цилиндровой втулки, мм
|
Идеальная подача, л/с, не менее
|
Предельное давление, МПа, не менее
|
Диаметр отверстия кольца предохранительного клапана, мм
|
200
190
180
170
160
150
140
130
|
184 (51,9)
164 (45,7)
151 (42)
130 (36)
113 (31,5)
99 (27,5)
84 (23,3)
71 (19,7)
|
10,0 (100)
11,5 (115)
12,5 (125)
14,5 (145)
16,5 (165)
19,5 (195)
22,5 (225)
25,0 (250)
|
58,9
48,2
43,0
35,4
30,1
25,3
20,7
19,3
|
Давление на входе при работе насоса,
|
|
|
Скачать 2.26 Mb.