АГРЕГАТ НАСОСНЫЙ

Полезная модель относится к области насосостроения и предназначена для перекачивания жидкостей, например, загрязненной воды, нефтепродуктов, нефтяных эмульсий и нагнетания в нефтяные пласты нефтепромысловых сточных вод.
Известны агрегаты насосные трехплунжерные горизонтальные, например, Т-2-10/100. Насосный агрегат состоит из двух основных частей приводной и гидравлической. Три рабочие камеры образованы расточками в корпусе гидроблока. Приводная часть состоит из червячного редуктора, коленчатого вала, трех шатунов, трех ползунов. Коленчатый вал вращается в двух конических роликоподшипниках, установленных в двух расточках боковых стенок станины. К ползуну через специальное соединение крепится плунжер. Система смазки принудительная. Шестеренный насос, приводимый во вращение от коленчатого вала, засасывает масло и подает его к узлам трения агрегата.
[Чиняев И.А. Поршневые кривошипные насосы, 1984, с.102-104].
Наиболее близким к заявляемому устройству является агрегат электронасосный трехплунжерный АНТ-150, состоящий из электродвигателя мощностью 150 кВт, установленного на раме и соединенного посредством муфты с редуктором корпус и крышка которого представляют собой сварные конструкции, соединенные болтами, быстроходный вал которого соединен с редукторной частью 3-х плунжерного насоса, а именно, с коленчатым валом кривошипно-шатунного механизма, преобразующим вращательное движение в возвратно-поступательное движение трех шатунов с ползунами, штоков и плунжеров. Коленчатый вал кривошипно-шатунного механизма установлен в двух радиальных подшипниках и стаканах, один из которых связан непосредственно с редуктором, а другой размещен в корпусе и закрыт крышкой. Гидравлическая часть насоса состоит из гидравлического блока, коробка которого выполнена кованой, приемного коллектора,
пневмокомпенсатора, предохранительного клапана, нагнетательного
коллектора. Система смазки предусматривает наличие системы смазки редукторной части, насоса и систему смазки плунжеров - лубрикатор. Лубрикатор выполнен в виде трехнасосного кулачково-плунжерный агрегата, с автономной, дозированной подачей масла под давлением, установленного на корпусе насоса и приводимого в действие клиноременной или цепной передачей от ведущего вала редуктора. Подача на выходе из насоса при мощности электродвигателя 150 кВт масса агрегата равна 6700 кг, габаритные размеры - 3380*2125 мм.
[Техническое описание и инструкция по эксплуатации 40.78.820 ТО]
Недостатками известного устройства являются: большая металлоемкость агрегата.
Задачей полезной модели является увеличение производительности насосного агрегата при сохранении его габаритно-массовых характеристик.
Техническим результатом является увеличение допустимой нагрузки на кривошипно-шатунный механизм насоса, уменьшение его размеров и металлоемкости.
Поставленная задача решается тем, что агрегат насосный, содержит, установленные на раме электродвигатель с трехплунжерным насосом, снабженным системой смазки и состоящим из механической и связанной с ней гидравлической частей, при этом механическая часть насоса включает редуктор с корпусом сварной конструкции и кривошипно-шатунный механизм, коленчатый вал которого, установлен в расточках корпуса насоса с возможностью вращения и связан посредством шатунов и ползунов со штоками, а гидравлическая часть включает гидравлическую коробку, на которой закреплены пневмокомпенсатор и клапан предохранительный, соединенную снизу через всасывающие клапаны с приемным коллектором, а сверху через нагнетательные клапаны - с нагнетательным коллектором, в трех полостях которой размещены плунжеры соединенные со штоками, при этом корпус насоса выполнен в
виде сварной конструкции, в кривошипно-шатунном механизме
коленчатый вал установлен на четырех опорах, а ползуны выполнены в форме цилиндра с усеченными боковыми поверхностями. Электродвигатель насоса имеет мощность, по меньшей мере, равную 315 кВт., три опоры коленчатого вала снабжены однорядными радиальными подшипниками, а ближайшая к редуктору опора - двухрядным радиально-сферическим роликовым подшипником Насосный агрегат может содержать установленный на раме консольно-поворотный кран.
Отличительными признаками заявляемого технического решения является то, что корпус насоса выполнен в виде сварной конструкции, в кривошипно-шатунном механизме коленчатый вал установлен на четырех опорах, а ползуны выполнены в форме цилиндра с усеченными боковыми поверхностями. Электродвигатель насоса имеет мощность, по меньшей мере, равную 315 кВт., три опоры коленчатого вала снабжены однорядными радиальными подшипниками, а ближайшая к редуктору опора - двухрядным радиально-сферическим роликовым подшипником Насосный агрегат может содержать установленный на раме консольно-поворотный кран.
Изменение конструкции корпуса насоса, выполнение его в виде сварной конструкции, вместо литой, обеспечивает снижение металлоемкости корпуса насоса и, соответственно, всего насосного агрегата. Распределение нагрузки на коленчатый вал кривошипно-шатунного механизма установкой его на четырех подшипниковых опорах, смонтированных в корпусе насоса, позволяет значительно до 29 тонн, увеличить допустимую нагрузку на плунжеры. Форма ползуна, в виде цилиндра с усеченными боковыми поверхностями позволяет уменьшить габаритные размеры кривошипно-шатунного механизма, а также его вес. Поэтому при значительном увеличении мощности электродвигателя насосного агрегата со 150 кВт до 315 кВт, а значит, соответственно, увеличении производительности насосного агрегата, в целом, его габаритно-массовые характеристики сохраняются прежними и составляют:
масса агрегата равна 7000 кг, габаритные размеры равны 3300*2200 мм. Это происходит за счет снижения металлоемкости и размеров кривошипно-шатунного механизма и увеличения его допустимой нагрузки.
Снабжение насосного агрегата дополнительно, установленным на раме, консольно-поворотным краном, позволяет достичь дополнительный технический результат, т.е. позволяет монтировать и демонтировать узлы и агрегаты, находящиеся в рабочей зоне улучшив условия эксплуатации агрегата.
Предлагаемое устройство поясняется: на фиг.1 общий вид насосного агрегата; на фиг.2 - кривошипно-шатунный механизм, на фиг.3 общий вид насосного агрегата (вид сверху), на фиг.4 схема кинематическая, на фиг.5 ползун, на фиг.6 - ползун вид сбоку.
Примером конкретного выполнения устройства может служить агрегат электронасосный трехплунжерный АНТ-370, состоящий из электродвигателя 1 мощностью 315 квт, установленного на раме 2 и соединенного посредством муфты 3 с редуктором 4, быстроходный вал которого соединен с механической частью трехплунжерного насоса 5, а именно, с коленчатым валом 6 кривошипно-шатунного механизма 7,. Коленчатый вал 6 кривошипно-шатунного механизма 7 установлен в корпусе насоса 5 на четырех опорах, причем ближайшая к редуктору опора снабжена двухрядным радиально-сферическим подшипником 8 установленным в стакане, а остальные три опоры вала - однорядными радиальными подшипниками 9. Шатуны 10, соединенные посредством пальцев с ползунами 11, выполненными в форме цилиндра с усеченными боковыми поверхностями, передают им движение, затем ползуны, соединенные со штоками 12, посредством фланцев, прикрепленных к ползуну, приводят в движение штоки 12, которые в свою очередь соединены с плунжерами 22, установленными в гидравлической коробке 13 посредством хомутного соединения. Гидравлическая часть насоса состоит из гидравлического блока, коробка 13 которого
представляет собой поковку и состоит из трех полостей, соединенных
между собой, а также, снизу - с приемным коллектором 19, сверху - с нагнетательным коллектором 20. На коробке установлены предохранительный клапан 17, пневмокомпенсатор 14. Гидравлическая коробка 13 соединена через всасывающие клапаны 18 с приемным коллектором 19 сверху через нагнетательные клапаны 20 с нагнетательным коллектором 21, в трех полостях которого размещены плунжеры 22. Система смазки состоит из системы смазки редукторной части насоса и системы смазки плунжеров - лубрикатора 15, выполненного в виде трехнасосного кулачково-плунжерный агрегата, с автономной, дозированной подачей масла под давлением до 40,0 атм., установленного на корпусе насоса и приводимого в действие клиноременной или цепной передачей от ведущего вала редуктора 4. Лубрикатор позволяет экономить смазочный материал и повышает износостойкость уплотнений. Насосный агрегат дополнительно снабжен, установленным на раме консольно-поворотным краном 16. Также агрегат снабжен системой автоматического управления насосным агрегатом (САУНА).
Агрегат насосный работает следующим образом. В системе управления насосным агрегатом включают электродвигатель маслонасоса. После достижения давления в системе смазки номинальных значений автоматически посредством САУНА включается главный электродвигатель 1 насосного агрегата. Электродвигатель 1 главного привода, соединен с редуктором 4 через муфту 3. Быстроходный вал редуктора через зубчатую передачу передает момент кручения коленчатому валу 6 кривошипно-шатунного механизма 7, установленному в сварном корпусе насоса 5 на четырех подшипниковых опорах, причем три опоры вала установлены на подшипниках 9 - однорядных радиальных с короткими цилиндрическими роликами 32160 ГОСТ 8328-75, ближайшая к редуктору опора - на двухрядном радиально-сферическом роликовом 8 подшипнике 3003148 ГОСТ 5721-75. Такое расположение опор коленчатого вала позволяет ему воспринимать значительные усилия,
возникающие на плунжере насоса до 29 тонн. Кривошипно-шатунный механизм, посредством ползунов 11, выполненных в форме цилиндра с усеченными боковыми поверхностями, приводит в возвратно-поступательное движение плунжеры 22. Плунжеры, двигаясь в гидрокоробке 13, совершают поочередно такт всасывания и нагнетания. При такте всасывания в гидрокоробке создается разряжение, всасывающие клапаны 18 открываются и перекачиваемая жидкость из приемного коллектора 19 поступает в полость гидрокоробки 13. При такте нагнетания, давление в гидрокоробке повышается, нагнетательный клапан 20 открывается и жидкость устремляется в нагнетательный коллектор 21. Выравнивание пульсаций потока жидкости осуществляется пневмокомпенсатором 14, установленным на переходной гидрокоробке. Давление на выкиде насоса определяется по манометру. При превышении давления срабатывает предохранительный клапан 17, установленный на переходной гидрокоробке и происходит сброс давления перекачиваемой жидкости в приемный коллектор.
При значительном увеличении мощности электродвигателя насосного агрегата со 150 кВт до 315 кВт, а значит, соответственно, увеличении производительности насосного агрегата, в целом, его габаритно-массовые характеристики сохраняются прежними и составляют:
масса агрегата равна 7000 кг, габаритные размеры равны 3300*2200 мм. Это происходит за счет снижения металлоемкости и размеров кривошипно-шатунного механизма и увеличения его допустимой нагрузки.