4. Центробежные, осевые, вихревые, поршневые, плунжерные насосы.

1. ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ НАСОСЫ.

Центробежный насос — насос, в котором движение жидкости и необходимый напор создаются за счёт центробежной силы, возникающей при воздействии лопастей рабочего колеса на жидкость.

Центробежные насосы классифицируют по:

• Количеству ступеней (колёс); одноступенчатые насосы могут быть с консольным расположением вала — консольные;

• По расположению оси колёс в пространстве (горизонтальный, вертикальный)

• Давлению (низкого давления — до 0,2 МПа, среднего — от 0,2 до 0,6 МПа, высокого давления — более 0,6 МПа);

• Способу подвода жидкости к рабочему колесу (с односторонним или двухсторонним входом — двойного всасывания);

• Способу разъёма корпуса (с горизонтальным или вертикальным разъёмом);

• Способу отвода жидкости из рабочего колеса в спиральный канал корпуса (спиральный и турбинный). В спиральных насосах жидкость отводится сразу в спиральный канал; в турбинных жидкость сначала проходит через специальное устройство — направляющий аппарат (неподвижное колесо с лопатками);

• Коэффициенту быстроходности ns (тихоходные, нормальные, быстроходные);

• Роду перекачиваемой жидкости (водопроводные, канализационные, химические, щелочные, нефтяные, землесосные и т. д.);

• Способу соединения с двигателем: приводные (с редуктором или со шкивом) или соединения с электродвигателем с помощью муфт.

КПД насоса зависит от коэффициента быстроходности ns, режима работы, конструктивного исполнения. При оптимальном режиме работы КПД крупных насосов может достигать 0,92, а малых около 0,6-0,75.

Насосная установка из центробежных насосов

• Шкаф управления (1 шт)

• Фирменная табличка (1 шт)

• Всасывающий патрубок из нержавеющей стали (1 ШТ)

• Запорный клапан (2 шт для каждого насоса)

• Рама-основание из нержавеющей cтали (1 шт)

• Обратный клапан (1 шт для каждого насоса)

• Напорный патрубок из нержавеющей стали (1 шт)

• Датчик давления/манометр (1 шт)

• Насос (от 2 до 6 шт)

2.ОСЕВЫЕ НАСОСЫ.

Осевой насос — насос, в котором движение жидкости и приращение напора происходит за счет преобразования кинетической энергии.

Принцип действия:

Работа осевых насосов основана на силовом взаимодействии лопасти с обтекающим ее потоком. В осевых насосах поток жидкости параллелен оси вращения лопастного колеса. Осевой насос состоит из корпуса и свободно вращающегося в нем лопастного колеса. При вращении колеса в потоке жидкости возникает разность давлений по обе стороны каждой лопасти и, следовательно, силовое взаимодействие потока с лопастным колесом. Силы давления лопастей на поток создают вынужденное вращательное и поступательное движение жидкости, увеличивая ее давление и скорость, то есть механическую энергию. Удельное приращение энергии потока жидкости в лопастном колесе зависит от сочетания скоростей протекания потока, скорости вращения колеса, его размеров и формы, то есть от сочетания конструкции, размеров, числа оборотов и подачи насоса.

3.ВИХРЕВЫЕ НАСОСЫ.

Вихревые насосы предназначены для перекачивания воды, нейтральных, горючих, токсичных, легковоспламеняющихся и взрыво-опасных, а также и химически активных жидкостей температурой от 233 К до 358 К (от -40 до +85° С), с содержанием твердых включений не более 0,01 % по массе, размером до 0,05 мм.

Применяются в системах водоснабжения, химической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Различные конструктивные исполнения:

ВК - вихревой консольный;

ВКО - вихревой консольный обогреваемый (для перекачивания легко застывающих жидкостей);

ВКС - вихревой консольный самовсасывающий (с воздушным колпаком).

4.ПОРШНЕВЫЕ НАСОСЫ.

Поршневой насос (плунжерный насос) — один из видов объёмных гидромашин, в котором вытеснителями являются один или несколько поршней (плунжеров), совершающих возвратно-поступательное движение.

Принцип работы

Принцип работы поршневого насоса (рис. 1) заключается в следующем. При движении поршня вправо в рабочей камере насоса создаётся разрежение, нижний клапан открыт, а верхний клапан закрыт, — происходит всасывание жидкости. При движении в обратном направлении в рабочей камере создаётся избыточное давление, и уже открыт верхний клапан, а нижний закрыт, — происходит нагнетание жидкости.

Одной из разновидностей поршневого насоса является диафрагменный насос.

Борьба с пульсацией

Одним из недостатков поршневых насосов, как и других объёмных насосов, являются пульсации подачи и давления. Пульсации можно уменьшить, расположив несколько поршней в ряд и соединив их с одним валом таким образом, чтобы циклы их работы были сдвинуты друг относительно друга по фазе на равные углы. Другим способом борьбы с пульсацией является использование дифференциальной схемы включения насоса, при которой нагнетание жидкости осуществляется не только во время прямого хода поршня, но и во время обратного хода.

Также широко применяют насосы двустороннего действия, у которых как поршневая, так и штоковая полость имеют (в отличие от дифференциальной схемы включения) свою клапанную систему распределения. У таких насосов коэффициент пульсаций ниже, а КПД выше, чем у насосов одностороннего действия.

Для борьбы с пульсацией также применяют гидроаккумуляторы, которые в момент наибольшего давления запасают энергию, а в момент спада давления отдают её.

Применение

Поршневые насосы используются с глубокой древности. Известно их применение для целей водоснабжения со II века до нашей эры. В настоящее время поршневые насосы используются в системах водоснабжения, в пищевой и химической промышленности, в быту. Диафрагменные насосы используются, например, в системах подачи топлива в двигателях внутреннего сгорания.

5.ПЛУНЖЕРНЫЕ НАСОСЫ.

Штанговый насос предназначен для добычи нефти и представляет собой плунжерный насос, специальной конструкции приспособленный для работы в скважинах на больших глубинах.

Данные насосы по конструкции и способу спуска разделяются на:

Вставные

Не вставные

Не Вставной насос состоит из 3 узлов: цилиндра, плунжера и замковой опорой. Цилиндр насоса на нижнем конце имеет наглухо закрепленный всасывающий клапан, а на верхнем конце напорный клапан который служит опорой насоса. Поверх опорного кожуха на цилиндр монтируется направляющий ниппель штока плунжера. Плунжер подвешивается к колонне штанг при помощи штока. С целью уменьшения объема вредного пространства нагнетательный клапан установлен на нижнем конце плунжера. Насос в скважине устанавливается на замковую опору предварительно спущенную на НКТ. Не вставные насосы подразделяются на 2 типа:

1. Насосы двух клапанные одностороннего действия с верхним нагнетательным и нижнем всасывающим клапанами (НСН-1).

2. Насосы 3-х клапанные. В них присутствует дополнительный нагнетательный клапан на нижнем конце плунжера (НСН-2).

Вставные насосы характерны тем, что основные узлы спускаются в скважину раздельно: цилиндр на НКТ а плунжер с клапанами на штангах. Вставной насос спускают в собранном виде на штангах и закрепляют при помощи специального замкого приспособления, которое спускают в скважину на НКТ на заданную глубину. Таким образом смена вставного насоса требует значительно меньше времени чем не вставного кроме того меньше изнашиваются НКТ так как нет необходимости их спуска и подъема. Насосы типа НСВ-1 сконструированы таким образом, что их можно устанавливать на одних и тех же замковых опорах и спускать насосные трубы одинакового диаметра. Насосы типа НСВ-2 предназначены для эксплуатации скважин глубиной подвески насоса от 2500 до 3500 м. Эти насос в отличии о НСВ-1 имеют замковую опору в нижней части, что позволяет разгрузить кожух от растягивающих усилий при ходе плунжера вниз. Эти насосы предназначены для откачки высоковязких жидкостей.

5. методы увеличения производительности скважин.

Методы ↑ производительности скважин:

• ГРП - создание искусственных гориз-ых и верт-ых трещин в пласте с помощью закачки жид-ти под выс. давл-ем. ГРП позволяет увеличить производ-сть скважин в 2, 3 раза

• Термокислотная обр-ка скв-н: на забой скв-н закачивается вещ-о (магний), к-ое дает в реакции с кислотой высокую температуру и большое кол-во газа, скв-на оставляется на реакцию на сутки очищаются поровые каналы прод. пласта, увел-ся производительность скв-н.

• Термообр-ка скв-н: обр-ка с помощью передвижных поровых установок (ППУ). Создается давление и скважина прокачивается. Очищает запарафинированные части скв-ны, падает давление на устье скв-ны.

• Термогазохимическаяобр-ка скв-н: в скв-ну НКТ закачиваются дымные пороха, к-ые поджигается – большое кол-во газа и высокая температура. Газ проникает в поровую часть пласта, уменьшая вязкость нефти – в 2, 3 раза повышается производ-ть пласта.

• Термохимическая обработка скважин: сначала закачивается одно вещ-во, потом другое, вступая в реакции друг с другом, обр-ся большое кол-во тепла и газов, увел-ся производительность скв-н.

• Применение мощных вибраторов: засчет вибрации колонны прочищаются поровые каналы, увеличивается прон-ть.

• Применение мощных ядерных взрывов: мощность взрыва рассчит-ся в завис-ти от глубины. В эпицентре взрыва выделяется много газов, создается выс.температура и на расстоянии 20-30м. от взрыва происходит очищение ПЗП.