Принципы действия насосов.

Лопастные насосы – основным рабочим органом является лопастное колесо. Принцип действия всех лопастных насосов основан на том, что в результате движения жидкости, под действием центробежной силы, в центре колеса создается разрежение, а в периферийной его части – повышенное давление.

В центробежных насосах – поток жидкости направлен радиально.

В осевых насосах – поток жидкости, проходящий через рабочее колесо, направлен в осевом направлении.

В диагональных насосах – поток жидкости, проходящий через рабочее колесо, направлен по диагонали к рабочему колесу. КПД у крупных одноступенчатых насосов составляет 0, 85 – 0, 9; у высоконапорных многоступенчатых 0, 4 – 0, 46.

Вихревые насосы – особенность вихревых насосов заключается в том, что при движении внутри насоса жидкость многократно получает приращение энергии, за счет этого напор в 2-4 раза выше, чем у центробежных. Кроме того, вихревые насосы обладают всасывающей способностью. Недостатком является сравнительно низкий КПД: 0, 25 –0, 30 и быстрый износ деталей при работе с жидкостью, содержащей твердые частицы.

Поршневые насосы – состоят из рабочей камеры с всасывающими и напорными клапанами и цилиндра с поршнем, совершающим возвратно-поступательные движения.

Плунжерные насосы – вместо поршня имеют плунжер (полый цилиндр), движущийся в уплотняющем сальнике не касаясь внутренних стенок рабочей камеры. По гидравлическим параметрам поршневые и плунжерные насосы одинаковы, в эксплуатации поршневые насосы несколько сложнее, т.к. имеют больше изнашивающихся деталей.

Диафрагменные насосы – имеют вместо поршня гибкую диафрагму (мембрану), изгибающуюся под действием рычажного механизма.

Шестеренчатый насос – рабочим органом являются две шестеренки: ведущая и ведомая. При вращении шестерен жидкость поступает во впадины между зубьями и перемещается в напорную полость. Шестеренчатые насосы обладают реверсивностью, т.е. при изменении направления вращения шестерен они изменяют направление потока в трубопроводах.

Винтовые насосы – рабочими органами таких насосов являются однозаходный винт из нержавеющей или хромированной стали и двухзаходной обоймы из специальной резины. При вращении между винтом и обоймой образуются замкнутые полости, непрерывно перемещающиеся от всасывающей полости к нагнетательной.

По принципу действия насосы подразделены на динамические, в которых передача энергии жидкости происходит в рабочей камере, постоянно сообщающейся с входом и выходом насоса, и объемные, в которых перемещение жидкой среды происходит в результате изменения объема рабочей камеры, попеременно сообщающейся с входом и выходом насоса.

Динамические насосы:

а) лопастные:

· центробежные ЦНС, ЦН, НК, НГД, УЭЦН, УЭЦП.

· осевые ОВ, ОПВ.

б) насосы трения (вихревые) на ВКС, ВК, ЦВ.

Объемные насосы:

а) возвратно-поступательные:

- поршневые (одно- или многопоршневые) НД, ПТ, МГР.

- плунжерные (одно- или многопоршневые) НСН, НСВ

- диафрагменные (мембранные)

б) роторные (роторно-вращательные):

- зубчатые (шестеренчатые) НМШ, Ш

- винтовые (одно- и многовинтовые) ШВН

Наибольшее применение на установках сбора и подготовки нефти получили центробежные насосы исполнения:

· моноблочного, при котором рабочее колесо крепится на удлиненном валу электродвигателя;

· бескорпусного, при котором каждая ступень насоса выполнена в виде отдельной секции, а затем все ступени стягиваются длинными шпильками вместе с концевыми секциями, в которых расположены опоры.

1. Агрегаты ЦНС 300 – 120…540 и ЦНС 105 - 98…441 предназначены для перекачивания обводненной газонасыщенной и товарной нефти с температурой 0 - 45 ^о С плотностью 700-1050 кг/м³, содержание парафина не более не более 20%, содержание механических примесей размером твердых частиц до 0, 2 мм, объемная концентрация 0, 2%, обводненность не более 90%, давление на входе 0.5-6 кг/м³. Насосы ЦНС получили наибольшее распространение на объектах сбора и подготовки нефти.

2. Насосы типа НД – агрегат электронасосный дозировочной одноплунжерный, предназначен для объемного напорного дозирования нейтральных и агрессивных жидкостей. Эмульсий и суспензий с кинематической вязкостью 3, 5х10^-7 - 8х10^-4 м²/с, с температурой до 100 ^оС, с максимальной плотностью 2000 кг/м³, с концентрацией твердой неабразивной фазы не более 1%.

НД – тип агрегата с регулированием подачи вручную при остановленном агрегате. 1.0 – категория точности дозирования (не указывается в обозначении агрегата с предельным давлением 40, 0 МПа).

3. Насос НВ 50/50 – погружной одноступенчатый, предназначен для перекачивания из подземных дренажных емкостей смеси воды и нефтепродуктов, содержащих твердые включения размером до 1 мм, объемная концентрация которых не превышает 1, 5%.

4. Насосы типа ”Д ” – горизонтальные насосы двустороннего входа с полуспиральным подводом жидкости к рабочему колесу. Предназначены для перекачивания воды и других жидкостей, сходных с водой по вязкости и химической активности, содержащие твердые включения размером до 0, 2 мм, объемная концентрация которых не превышает 0, 05%. Установка агрегатов во взрывоопасных помещениях не допускается. После цифр указывается климатическое исполнение и категория размещения насоса при эксплуатации по ГОСТ 15150 – 89. Установленный ресурс до капитального ремонта 12000 часов.

5. Насосы типа “Ш ” - горизонтальные одноступенчатые, предназначены для перекачивания гидросмесей с мелкой твердой фракцией плотностью 1200 – 1500 кг/м³ и максимальным размером частиц до 20 мм.

6. Насос НА – артезианский многоступенчатый насос с рабочим колесом одностороннего входа. Предназначен для откачки из заглубленных резервуаров нефтепродуктов, содержащих твердые включения размером до 0, 2 мм, объемная концентрация которых не превышает 0, 2%.

7. Насосы ЦН-900-310, ЦН –100 - 300 горизонтальные спиральные, с рабочим колесом одностороннего входа. Предназначены для перекачки чистой воды и других жидкостей, сходных с водой по вязкости и химической активности, температурой до 100 ^оС, содержащих твердые включения не более 0.005% по массе размером до 0, 2 мм.