Общие сведения об объёмных насосах

Классификация, область применения объёмных насосов.

Схемы устройства, принципы действия и особенности работы объёмных насосов.

Все насосы подразделяются на две основные группы: объёмные и динамические.

Объемными называют насосы, в которых жидкость перемещается путем периодического изменения объема камеры, попеременно сообщающейся со входом и выходом насоса.

В группу объемных насосов входят насосы возвратно-поступательного действия (поршневые, плунжерные, диафрагменные) и роторные (шестеренные, пластинчатые, винтовые и др.).

Кроме того, объёмные насосы можно классифицировать по следующим признакам:

1) По роду вытесняющего органа:

– поршневые;

– плунжерные;

– диафрагменные;

– шестеренные,

– пластинчатые,

– винтовые и др.

2) По способу приведения в действие:

- приводные;

- прямого действия;

- ручные.

3) По кратности действия:

- одинарного действия;

- двойного действия;

- дифференциальные.

4) По расположению цилиндра:

- горизонтальные;

- вертикальные.

5) По числу цилиндров:

- одноцилиндровые;

- двухцилиндровые;

- трехцилиндровые;

- многоцилиндровые.

6) По роду перекачиваемой жидкости:

- обыкновенные;

- горячие (для перекачки горячих жидкостей);

- буровые (для перекачки промывочных растворов при буре­нии скважин и др.);

- специальные (кислотные и др.).

7) По быстроходности рабочего органа:

- тихоходные, с числом двойных ходов поршня (плунжера) в минуту 40-80;

- средней быстроходности, с числом двойных ходов поршня (плунжера) в минуту 80-150;

- быстроходные, с числом двойных ходов рабочего органа в минуту 150-350.

8) По развиваемому давлению:

- малого давления Р < 1 МПа;

- среднего давления Р = 1...10 MПа;

- высокого давления Р >10 МПа.

9) По подаче:

- малые, диаметр поршня D < 50 мм;

- средние, диаметр поршня D = 50...150 мм;

- большие, диаметр поршня D > 150 мм.

На нефтяных и газовых промыслах объемные насосы применяют:

1) для извлечения из скважин нефти:

- штанговые скважинные насосы (в составе ШГНУ);

- винтовые насосы (в составе УЭВН, ШВНУ);

- диафрагменные насосы (в составе УЭДН);

- гидропоршневые насосы (в составе УГПН);

2) для перекачивания нефти по трубопроводам – винтовые насосы, плунжерные;

3) для подачи химреагентов в трубопроводы – дозировочные насосы;

4) при проведении технологических операций, связанных с нагнетанием жидкости в скважину, ПЗП или пласт – поршневые и плунжерные насосы;

5) в составе различных агрегатов и установок:

- для подачи смазки – пластинчатые, шестерённые;

- для подачи топлива – шестерённые, диафрагменные;

- в составе гидроприводов установок как силовые – шестерённые, плунжерные.

Объёмные насосы нашли применение там, где необходимо перекачивать сравнительно неболь­шой объем жидкости, содержащий абразивную взвесь, растворенный газ, химически активные компоненты и создавать высокие давления. Это обуславливается характерными особенностями объёмных насосов, перечисленными ниже.

Простейший поршневой насос (рис. 1.2, а) состоит из цилиндра 4, поршня 5, соединенного при помощи штока 6 с приводной частью насоса 7, всасывающего 2 и нагнетательного 1 клапанов, размещен­ных в клапанной коробке 3.

Пространство, ограниченное поршнем, стенками цилиндра и кла­панной коробкой, называется рабочей камерой насоса. При движении поршня вправо (ход всасывания) объем рабочей камеры увеличивается, а давление в ней уменьшается. Перекачивае­мая жидкость под действием давления, действующего на неё (например, атмосферного) открывает вса­сывающий клапан и заполняет рабочую камеру. В это время нагнета­тельный клапан закрыт. Таким образом, при ходе всасывания рабо­чая камера связана с всасывающим патрубком и изолирована от на­гнетательного патрубка. При обратном ходе поршня в рабочей камере создается давление, превышающее давление в нагнетательном патрубке, нагнетательный клапан открывается и жидкость, по объему соответствующая полез­ному объему рабочей камеры вытесняется. Во время нагнетательного хода рабочая камера насоса связана с нагнетательным патрубком (клапан 1 открыт) и изолирована от вса­сывающего (клапан 2 закрыт).

Особенности работы объёмных насосов:

1)

2) количество жидкости, подаваемой насосом, не зависит от раз­виваемого давления;

3) всасывающий и нагнетательный патрубки герметически изолированы друг от друга;

4) подача жидкости неравномерная.

Контрольные вопросы:

1. Какие насосы принято называть объёмными?

2. Область применения объемных насосов.

3. По каким признакам можно классифицировать объёмные насосы?

4. Опишите принцип работы поршневого (плунжерного) насоса одинарного (двойного, дифференциального) действия.

5. Какие существуют разновидности диафрагменных насосов?

6. Почему поршневые насосы обладают самовсасывающей способностью?

7. Что означает “жесткая” характеристика насоса?