Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Нефтепромысловые машины и механизмы

..pdf
Скачиваний:
20
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
25.01 Mб
Скачать

Проверка правильности сборки и легкости вращения масляного насоса. Если насос проворачивается с заметными заеданиями, а ше­ стерни насоса повреждений не имеют, следует проверить величины осевого зазора шестерен и зазора в зубьях шестерен, указанные в формуляре компрессора. Регулируют осевой зазор при помощи тонкой бумажной прокладки (в один слой), устанавливаемой под крышку насоса. Если осевое перемещение шестерен превышает 0,2 мм, создаются условия для перетекания масла из напорного пространства во всасывающее, в результате чего понижаются про­ изводительность и давление, создаваемое насосом. При постановке насоса на место необходимо обратить внимание на сборку шестерен привода насоса, особенно если производилась шабровка коренных подшипников. После установки масляного насоса следует проверить правильность сборки путем вращения всей системы от руки. Вся передача вместе с масляным насосом должна проворачиваться без заеданий и заметных усилий.

Следует отметить, что при сборке шестерен с недостаточным за­ зором между зубьями неизбежен сильный шум шестерен во время работы. Сборка насоса с очень большим зазором нередко приводит к поломке шестерен.

Укладка вала на коренные подшипники. Перед шабровкой нижних половинок коренных и выносных подшипников при помощи точ­ ного уровня следует проверить горизонтальность оси вала, т. е. параллельность оси вала и плоскости разъема рамы. Подгонка при укладке вала заключается в шабровке тех подшипников, на которых вал лежит приподнятым кверху концом. Категорически запрещается подгонка положения оси вала при помощи подкладок, укладываемых под соответствующие вкладыши, так как подкладки не могут соз­ дать плотного прилегания вкладыша к постели и будут нарушены надежность и работоспособность вкладыша. В первую очередь про­ водится шабровка нижних половинок вкладышей, по окончании ее — шабровка верхних половинок вкладышей (как коренных, так одновременно и выносного подшипника). Во время шабровки не разрешается вынимать вкладыши из своих мест, так как это может нарушить правильность пригонки вследствие попадания стружки

пгрязи под вкладыш и нарушения плотности прилегания вкладыша

ксвоей постели при повторной постановке вкладыша на место.

Шабрить у вкладышей необходимо главным образом нижнюю часть в тех местах, где берет краска; доверяться же краске, лежащей по бокам вкладыша, не следует, так как на эти места краска часто пе­ реносится с шеек вала при укладке и подъеме вала.

Следует учитывать, что чрезмерная шабровка боков вкладыша создает зазоры, трудно устраняемые, так как для этого требуется значительное вышабривание низа вкладыша.

Для нормальной работы коренных подшипников необходимо, чтобы было обеспечено одинаковое прилегание коренных шеек вала

17 Заказ 298.

внимание на затяжку болтов при креплении крышки, так как непра­ вильная затяжка может повести к перекосу верхней половинки вкладыша, что даст неправильные отпечатки краски и приведет к неправильной шабровке.

Затягивать болты необходимо с одинаковым усилием. Если верх­ няя половинка вкладыша не касается вала при полной затяжке болтов подшипника, то краска не даст на ней никаких отпечатков, и в таком подшипнике необходимо спилить места разъема верхней половинки вкладыша. Для обеспечения правильной поверхности опиловку производят также по краске.

По разъему вкладыша не допускаются какие-либо щели.

После того как будут пришабрены верхние половинки вклады­ шей, следует проверить и дополнительно пригнать холодильники верхней половинки. Собирать вкладыши можно лишь после того, как будет обеспечен достаточный масляный зазор во вкладыше. Подгонять зазор для образования масляного слоя можно двумя спо­ собами: дополнительной шабровк >й или постановкой прокладок в стык между половинками вкладь гпа.

По окончании всех пригонок вал и вкладыши должны быть тща­ тельно промыты керосином и насухо вы_герты, все смазочные отвер­ стия должны быть продуты и очищены от попавшей при шабровке стружки и грязи, а смазочные штуцера должны быть поставлены на место и во избежание засорения закрыты деревянными пробками. После этого можно укладывать вал и окончательно собирать все подшипники, для чего вал и подшипники должны быть обильно сма­ заны маслом и собраны, все гайки должны быть туго затянуты и закреплены контргайками.

Если подшипники пригнаны тщательно, то после их сборки вал сравнительно легко проворачивается, т. е. обеспечиваются нормаль­ ная работы машины и отсутствие всяких неполадок во время пуска ее.

Пригонка верхних половинок вкладышей выносных подшипни­ ков должна вестись одновременно с пригонкой верхних половинок вкладышей коренных подшипников.

Проверка сборки крейцкопфов и средников. Для того чтобы про­ верить качество сборки узла средник — крейцкопф — шатун, нужно в крейцкопф ввинтить шток одного из цилиндров.

Шток необходимо ввинтить в гайку крейцкопфа и законтрить. Вначале надо проверить концентричность оси штока с отверстием верхнего фланца средника, для чего при помощи нутромера прове­

ряются размеры от штока до внутренней

заточки верхнего фланца

в четырех направлениях. Если замеры по

всем направлениям оди­

наковы в верхнем и в нижнем положениях крейцкопфа или если разница не превышает 0,3—0,5 мм, то сборку всего узла можно считать правильной. Эта проверка должна быть произведена для каждого крейцкопфа. Если же разница больше, то дальнейшая сборка компрессора недопустима, так как это указывает на наличие

перекосов, вследствие чего во время работы неизбежны задиры поршня и цилиндра. Для определения причины перекоса необхо­ димо . проверить перпендикулярность штока и совпадение его оси с осью крейцкопфа. Эту проверку можно провести двумя способами: замерами нутромером расстояний по всем направлениям от штока до выточки верхнего фланца средника в верхнем и нижнем положе­ ниях крейцкопфа и замером зазоров щупом по линейке, уложенной на фланец средника.

ВАКУУМНЫЕ И РОТАЦИОННЫЕ МАШИНЫ. ТУРБОКОМПРЕССОРЫ

§ 83. Вакуумные машины

Область применения вакуумных машин в нефтедобыче была рас­ смотрена ранее. Помимо этого, вакуум необходим и в некоторых тех­ нологических процессах при переработке нефти, например при очи­ стке масел от парафина. Для получения его применяют различные конструкции вакуум-насосов.

Вакуум-насосы можно разделить на две основные группы: сухие вакуум-насосы и мокрые вакуум-насосы.

Сухие вакуум-насосы могут отсасывать только газ, мокрые вакуум-насосы вместе с газом должны отсасывать также жидкость. Поэтому конструкции их различны.

Как сухие, так и мокрые вакуум-насосы могут быть поршневого или ротационного типа. Мы остановимся только на конструкции су­ хих поршневых вакуум-насосов.

Вакуум-насос можно рассматривать как компрессор, при помощи которого газ, находящийся под небольшим давлением, доводится до атмосферного давления, а в некоторых случаях до давления, превы­ шающего атмосферное (последние вакуум-насосы называют также вакуум-компрессорами). Подсчет работы, необходимой для отсасы­ вания газа, может быть сделан по тем же формулам, по которым под­ считывается работа в поршневом компрессоре. Если считать процесс отсасывания адиабатическим, то работа, потребная для отсасыма­ ния 1 м 3 газа, определяется по уравнению (в кГм/м3)

h - 1

Если вакуум-насос в начале работы отсасывает газ из сосуда с атмосферным давлением, пока в сосуде еще не образовалось раз­ режение, то теоретическая работа отсасывания будет равна нулкь так как pi = р о, т. е. степень сжатия равна единице. Когда весь воздух из сосуда будет отсосан, давление в сосуде ро = 0 и, следо­ вательно, работа отсасывания также будет равна нулю.

Если составить график изменения потребляемой работы между р0 = Ои ро = 1, то зависимость будет иметь вид, показанный на рис. 140.

Наибольшую величину работы можно определить при помощи обычных методов определения максимума функции.

Имеем

d L a n

к

dPo

/с-1

откуда

k - i

~ ^ = кк~ 1-

Ро

При отсасывании возду­ ха, имеющего показатель адиабаты к = 1,4, получим

-21. 1 1,43*5 = 3,3.

Ро

Наибольшая работа будет

при Р о = ~зТ = 0,3 ата‘

AL0g,нал/м*

 

1

 

у

 

г-

^

—1

\

t

х

р

02 029 ОМ

5

0,6 0,8 1,0 р.нГ/см*

Рис. 140. Зависимость потребляемой рабо­ ты от давления всасывания.

Если давление на всасывании должно быть меньшим, чем значе­ ние ро = 0,3 ата, найденное нами, то двигатель к вакуум-насосу выбирается, исходя из максимальной работы, несмотря на то, что вакуум-насос будет фактически потреблять меньшую мощность. Это делается для того, чтобы мощность двигателя была достаточной для создания нужного вакуума, а для этого он должен преодолеть максимум.

Если вакуум-насос должен создавать большое разрежение, то

отношение давления, при котором

газ нагнетается из цилиндра,

к давлению газа, поступающего в

цилиндр, будет большим, т. е.

мы получаем высокую степень сжатия, и, следовательно,

объем­

ный коэффициент и производительность такой машины

будут

низки.

 

 

Для того чтобы устранить уменьшение производительности при повышенной степени сжатия, в вакуум-насосах стараются сделать минимальным вредное пространство и применяют выравнивание давлений.

Выравнивание давления конструктивно выполняется по-разному. Рассмотрим один из способов: посредством устройства в цилиндре перепускных каналов.

Когда поршень подходит к крайнему левому положению, сжатый газ, находящийся во вредном пространстве, по каналам перетекает из левой полости цилиндра в правую. Давление в левой полости падает до давления в правой полости, и во время хода поршня вправо всасывание начнется значительно раньше, чем это имело бы место при отсутствии выравнивания давления (рис. 141).

При подходе поршня к мертвой точке давление сжатого газа, находящегося во вредном пространстве, вследствие перепуска мгно­

венно

упадет до величины р выр,

близкой

к

давлению всасывания

 

 

 

(точка /) и всасывание начнется

 

Р

 

почти

в

самом начале

обратного

 

 

 

хода поршня (точка а).

Газ, пере­

 

 

 

пущенный

из вредного

простран­

 

 

 

ства во вторую полость в конце

 

 

 

происходящего там

процесса вса­

 

 

 

сывания,

несколько

повышает да­

 

 

 

вление

 

в

цилиндре,

благодаря

 

 

 

чему сжатие (линия cd) начинается

 

 

 

не в точке Ъ\ а в точке с.

Анало­

 

 

 

гичная

картина будет при

обрат­

Рис.

141.

Влияние перепускных

ном ходе.

Это приводит к

тому,

что работа

сжатия

увеличивается

клапанов

на теоретическую инди­

каторную диаграмму вакуум-насоса.

по сравнению с работой машины,

у которой нет перепуска давления (пунктирная диаграмма), ввиду того, что работа расширения остается неиспользованной. Выигрывая в коэффициенте подачи, мы теряем

вкоэффициенте полезного действия.

Вкачестве примера вакуумного компрессора, предназначенного для создания относительно невысокого вакуума, рассмотрим ма­ шину 2СГВ, выпускаемую заводом «Борец».

Этот двухступенчатый компрессор сконструирован на базе ком­ прессора 2СГ50, описанного ранее, и имеет следующие отличительные особенности, связанные с вакуумом на всасывании:

а) клапанные пластины имеют небольшую толщину и прижи­ маются к седлу легкими пружинами; это сделано для того, чтобы свести к минимуму потери в клапане (относительные потери, соста­ вляющие в клапанах, работающих при давлении газа, превышаю­ щем 0,8—0,9 ата, не более 3—4%, увеличиваются при более глу­

боком вакууме); б) для продувки конденсата из промежуточного холодильника

применена специальная продувочная камера; необходимость в со устройстве вызвана тем, что газ в холодильнике имеет давление ниже атмосферного; для того чтобы осуществить продувку, продувочная камера отсоединяется от промежуточного холодильника, с которым она обычно соединена, и в нее подается газ под избыточным д а в л е­ нием, вытесняющий конденсат.

Перепускных клапанов вакуум-компрессор 2СГВ не имеет. Вакуум-компрессор имеет следующую техническую характери­

стику:

производительность

58 м 3/мин,

вакуум на всасывании до

645 мм

pm. cm., давление

нагнетания

0,7 ати.

При вакууме на всасывании, равном 100—150 мм pm. cm., в ка­ честве вакуумных компрессоров применяют обычные поршневые компрессоры низкого давления.

§84. Ротационные компрессоры

Вротационных машинах сжатие воздуха или газа осуществляется

вкамерах с периодически уменьшающимся объемом, т. е. принцип

действия у них такой же, как и у поршневых машин. Разница состоит в том, что в ротационных машинах вместо поршня, имеющего посту­ пательно-возвратное движение, сжатие осуществляется в специаль­

ных камерах,

образованных

 

 

 

 

пластинами

ротора,

двигаю­

 

 

 

 

щимися все время в одном

 

 

 

 

направлении. Благодаря это­

 

 

 

 

му число оборотов у ротаци­

 

 

 

 

онных

компрессоров

может

 

 

 

 

быть выше, чем у поршневых

 

 

 

 

машин.

 

 

ротационной

 

 

 

 

Устройство

 

 

 

 

машины видно из

рис.

142.

 

 

 

 

 

чугунного корпуса 7,

 

 

 

 

имеющего внутри

цилиндри­

 

 

 

 

ческую

расточку,

помещен

 

 

 

 

ротор 2 с

пазами,

в

кото­

 

 

 

 

рых свободно

ходят пласти­

 

 

 

 

ны 3.

Ось

ротора

смещена

Рис. 142. Разрез ротационного

компрес­

относительно

оси

цилиндри­

 

сора.

 

ческого отверстия

корпуса 1.

 

на

чертеже стрелкой.

Ротор вращается в направлении, указанном

Воздух

или

газ,

поступающие в компрессор через всасываю­

щий патрубок 4,

отсекаются пластинами

при

вращении

ротора

в тот момент, когда происходит соприкосновение пластин с краем Цилиндрической расточки корпуса (в его верхней части). По мере поворота ротора расстояние между ним и корпусом, а следовательно, и объем камеры сжатия уменьшаются. Пластины при этом утапли­ ваются в пазы ротора. Сжатие происходит до тех пор, пока пластина не дойдет до окна, имеющегося в цилиндрической части корпуса со стороны камеры нагнетания. Затем газ или воздух поступают в на­ порный патрубок 5.

Благодаря большой скорости вращения пластины под действием Центробежной силы всегда прижаты к цилиндрической расточке кор­

§ 85. Турбокомпрессоры

Турбокомпрессоры относятся к центробежным машинам, в кото­ рых повышение давления воздуха или газа основано на принципе сообщения им большой скорости, преобразуемой затем в давление.

Область применения турбокомпрессоров — это низкие и средние давления и большие производительности.

Турбомашины имеют коэффициент полезного действия более низкий, чем хорошо выполненные поршневые машины. Это особенно сказывается при малой производительности и большом числе сту­ пеней турбомашины (т. е. при высоком давлении нагнетания). Зато они имеют и ряд преимуществ по сравнению с поршневыми машинами. Эти преимущества следующие: простота конструкции, надежность работы, удобство эксплуатации, малые габариты и вес, уравнове­ шенность машины и, следовательно, легкий фундамент, непрерыв­ ная и плавная подача газа, отсутствие загрязнения масла смазкой. Благодаря этим преимуществам, при производительности более 100 м3/мин эксплуатация турбокомпрессоров оказывается иногда более экономичной, чем эксплуатация поршневых компрессоров, несмотря на больший к. п. д. последних.

Турбокомпрессоры по своей конструкции и по принципу работы схожи с центробежными насосами. Как и во всякой центробежной машине, основной частью их являются рабочие колеса, при помощи которых передается энергия от двигателя к сжимаемому газу.

Уравнение для определения теоретического напора, создавае­

мого колесом центробежного

насоса,

 

 

 

 

 

2

2

2

2

2

2

 

 

Ц2 ~ Ц1

С2 - С

W — W

 

 

1___2

Н т

оо =

2g

2g

-1 +

2g

 

 

 

 

 

 

 

и формула Эйлера

 

с2м2cos а2— CjUi cos ах

 

 

 

 

 

Н т оо =

 

g

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

справедливы и при

расчете

центробежных

компрессорных машин.

Правда, через колесо центробежных компрессорных машин протекает не капельная жидкость (у которой плотность — величина постоянная), а газ, вследствие чего рассматриваемые нами про­ цессы несколько усложняются из-за изменения плотности газа при изменении его давления. Однако существующие внутри колеса раз­ ности давлений так малы, что расчет можно вести по среднему удель­ ному весу.

Рабочее колесо центробежной машины сообщает протекающему газу тем больший напор, чем больше будет окружная скорость на выходе из колеса. На величину окружной скорости накладывает ограничение прочность колеса. В настоящее время при выполнении