Ремонт насоса НК 200-120

     1. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1. Назначение и технические параметры

      Агрегат электронасосный центробежный, нефтяной, одноступенчатый, консольный  предназначен для перекачивания  нефти, сжиженных углеводородных  газов и других жидкостей, сходных  с указанными по физико-химическим свойствам.

     Перекачиваемая жидкость не должна  содержать твердых взвешенных  частиц размером более 0,2 мм. Температура перекачиваемой жидкости -80⁰C до +400⁰C .

     Агрегат предназначен для работы  под навесом и в помещениях, где по условиям работы возможно образование взрывоопасных смесей, горючих газов или паров с воздухом.

    Электронасосный агрегат укомплектован  двигателем N=100 кВт, частота тока 50 Гц должен устанавливаться в установках соответствующего класса, в соответствии с правилами ПУЭ.

  Условное обозначение насоса  НК 200/120- В1бСБО2- У2 состоит:

  Н – нефтяной;

  К – консольный;

200 - наибольшая оптимальная подача   /ч;

120 - напор, м;

  В - исполнение патрубка;

1 - исполнение  ротора;

  б - наружный диаметр рабочего колеса, который уменьшен при обточке до значения « б »;

  С - обозначение исполнения по  материалу деталей проточной  части;

БО2 - тип уплотнения;

У - климатическое  исполнение;

2 - категория  размещения при эксплуатации.

   Основные технические данные приведены в таблице 1

 

 

Таблица 1- Технические данные

.

Наименование  параметра	Значение	Допускаемое отклонение %	Примечание
Подача, м 3/ч	200	+ 5
Напор, м	120	- 3
Частота вращения, об/мин	2950
Мощность  насоса, кВт	95
Мощность  агрегата, кВт	96
Допускаемый кавитационный запас ротора, м	4,8	+0,5
К.п.д. насоса, %	73
К.п.д. агрегата, %	67
Корректированный  уровень звуковой мощности, дБА, не более	107
Средний срок службы, год	15
Давление  на входе , МПа
при торцевом уплотнении (БО)	3,5
Габаритные  размеры насоса (длинаxширинаxвысота) , мм	1052Ħ610Ħ 564
Масса насоса, кг	1830
Показатели  двигателя:
напряжение, В	380
мощность, кВт	1000
частота тока	50

 

 

    1.2 Конструкция и условия эксплуатации

    Электронасосный агрегат состоит из насоса и двигателя, смонтированных на общей фундаментной плите. Соединение валов насоса 6 и двигателя осуществляется втулочно-пальцевой муфтой 3 с промежуточным валом. Направление вращения ротора насоса - левое (против часовой стрелки), если смотреть со стороны двигателя.

    Насос- центробежный, консольный, одноступенчатый  с рабочим колесом 20 одностороннего входа жидкости.

    Корпус насоса 15 выполняется совместно с опорными лапами, всасывающим и напорным патрубками и устанавливается на стойке насоса.

Напорный  патрубок направлен вертикально  вверх, всасывающий патрубок выполнен в двух вариантах – вертикально вверх и горизонтально, вдоль оси вала насоса.. Крышка насоса 16 присоединяется к корпусу насоса 15 с помощью шпилек с гайками . Стык корпуса и крышки уплотняется спирально-навитой прокладкой .Уплотнение вала в месте выхода его из крышки насоса осуществляется торцевым 14 или сальниковым уплотнением 10 .

Крышка  насоса имеет сальниковую камеру, в которую могут устанавливаться:

1. сальниковая набивка и фонарь сальника – при изготовлении насоса с уплотнением вала типа СГ;
2. сальниковая набивка – при изготовлении насоса с уплотнением типа СО;
3. холодильник торцового уплотнения – при изготовлении насоса с уплотнениями типа БОЗ и ДИТ;

   Обвязка насоса вспомогательными трубопроводами производится в      зависимости от температуры перекачиваемой среды и установленного типа уплотнения. Для подвода и отвода уплотняющей и охлаждающей жидкости в насосе предусмотрены отверстия. Для охлаждения насоса и создания гидравлической завесы и соответствующим отверстиям подводится технически чистая вода под давлением не более 0,5 МПа.

При применении двойного торцового уплотнения или мягкого сальника (типа СГ) в  камеру уплотнения или к фонарю сальника подводится и отводится уплотняющая (затворная) жидкость, с помощью которой создается гидравлический затвор и осуществляется охлаждение трущихся пар или сальниковой набивки 10.

   Уплотняющая жидкость подводится  к фонарю сальника под давлением,  на 0,05 – 0,15 МПа, превышающим давление перекачиваемой жидкости перед уплотнением. Требуемое давление устанавливается с помощью дифференциального регулятора давления, включенного в систему вспомогательных трубопроводов.

   В двойном торцовом уплотнении  превышение давления уплотняющей жидкости над давлением перекачиваемой жидкости на 0,15-0,3 МПа и автоматическое пополнение уплотняющей жидкостью обеспечивается аккумулятором пружинно-гидравлическим (АПГ1).

   Схемы присоединения вспомогательных  трубопроводов предусматривают  также возможность ручной регулировки величины давления с помощью вентилей по манометрам, установленным на отводимых линиях.

   Внутренние кольца радиально-упорных  шарикоподшипников 9 и 5 от осевого перемещения закрепляются с помощью шайбы и гайки , которые одновременно крепят полумуфту 3 через втулку 4.

   Рабочее колесо 20  посажено на цилиндрическую шейку вала 6 и закрепляется с помощью шайбы и гайки 18.

  Смазка подшипников – циркуляционная.

  Охлаждение – водяное.

   Опора насоса 5, расположенная у муфты состоит из двух радиально-упорных шарикоподшипников 50313 ГОСТ 2893-82. Наружные кольца подшипников устанавливаются широкими торцами друг к другу, и воспринимают осевую и радиальную силы, действующие на вал насоса. Между радиально-упорными подшипниками устанавливаются комплектовочные шайбы, создающие предварительный натяг в подшипниках.

  Вторая опора 9 включает два радиальных шарикоподшипника 215 ГОСТ 8338-75.

 

3. Принцип действия

 

Динамические  наосы представляют собой насосы, в которых жидкость перемещается под силовым воздействием рабочих органов на нее в камере, постоянно сообщающейся со входом и выходом колеса.

В центробежных насосах жидкость перемещается через  рабочее колесо 20, состоящее из дисков, между которыми расположены лопасти. Диски соединены с валом 6, ступицей и шпонкой. Вращение вала передается рабочему колесу, в результате чего жидкость нагнетается в отводящий канал, заканчивающийся диффузором.

    В рабочем колесе центробежного  насоса лопасти образуют каналы, направленные от оси насоса к его периферии. Жидкость, проходя между лопастями, вращается или под действием центробежных сил выбрасывается в неподвижный периферийный канал для плавного ее отвода и направления в диффузор. Диффузор- расширяющийся патрубок, в котором скорость жидкости снижается, а ее давление еще более увеличивается. Вследствие движения жидкости от оси к периферии рабочего колеса у его входа (около вала насоса) создается область пониженного давления. В результате этого происходит постоянный приток жидкости к рабочему колесу. Центробежные насосы создают средние подачи и напоры. Перемещение жидкости в них обусловлено ее взаимодействием с рабочим колесом насоса. Жидкость в нем движется относительно рабочего колеса и в тоже время вместе с ним совершает движение по окружности. Сумма относительного и окружного движения представляет абсолютное движение жидкости, т.е. движение относительно неподвижных частей насоса.                              Центробежные насосы применяются для подачи разнообразных по своим физическим показателям жидкости: сильно минерализованной воды (плотность более 1000 ), сырой нефти и нефтепродуктов. Подача Q и напор H не зависят от плотности подаваемой жидкости, меняются давление и полезная мощность. При увеличении вязкости подаваемой жидкости уменьшается напор и подача, потери мощности резко увеличиваются и к.п.д. насоса уменьшается.

 

1.4 Характер разрушения основных  деталей

 

Надежность и долговечность  машин, их узлов и деталей находившихся в эксплуатации, ниже, чем новые, так как в процессе эксплуатации машин детали изнашиваются, что сопровождает возникновение динамических нагрузок и вибраций, снижающих запас прочности деталей, в результате чего возрастает возможность отказов и поломок.

 

 

Долговечность машин определяется ее способностью сохранять работоспособность при соответствующих режимах и условиях работы до предельного состояния, при котором дальнейшая работа невозможна или опасна и зависит от конструкции, износостойкости, прочности деталей и других факторов

Долговечность рабочих колес зависит от качества их изготовления и материала, из которого они выполнена. К рабочим колесам предъявляются следующие требования: точность геометрических размеров, правильность формы и чистота поверхности каналов, статическая уравновешенность, концентричность наружной окружности и окружности уплотнительных поясков по отношению к внутреннему осевому отверстию каждою колеса.     И зависимости от активности перекачиваемой среды и назначения насоса рабочее колесо изготовляют из различных материалов. Для колеса насосов, перекачивающих холодные продукты, применяют серый чугун, агрессивные  кремнистый сплав ферросилид, горячие - стали 10X13, 20Х13, 08Х18Н9Т, нейтральные углеродистые стали.

Основные  причины выхода из строя рабочих  колес - коррозионный и эрозионный износ, значительный осевой сдвиг ротора из-за неправильной сборки насоса, неправильная установка ротора в осевом направлении, неточные зазоры в проточной части насоса, попадание в насос посторонних тел.

Значительный  осевой сдвиг ротора насоса происходит из-за неправильной сборки или разрушения радиально-упорных подшипников. При неправильной сборке консольных насосов типа НК, НГК ротор имеет

большой осевой люфт (разбег). Обычно сдвиг ротора происходит в сторону всасывания. При этом диски рабочих колес обращены в сторону всасывающего трубопровода, соприкасаются со стенками корпуса насоса и выходят из строя. Рабочие колеса изнашиваются до лопаток или на них образуются глубокие кольцевые риски.

 

 

 

 

1.5 Характерные неисправности и  методы их устранения (Таблица  2)

Таблица 2

Наименование  неисправности	Beроятная причина.	Метод устранения.
Агрегат не подает жидкость  при запуске	Уpoвeнь жидкости в  емкости ниже  рабочего  колеса агрегата	Повысить   уpoвeнь жидкости  в  емкости
	Неправильное  направление  вращения   вала	Проверить   правильность подключения  электродвигателя
	Засорение проточной части  агрегата	Осмотреть  и  прочистить проточную часть
	Повреждение  напорного трубопровода	Проверить  монтаж и состояние   трубопровода, и его арматуры,   устранить повреждение
	Повреждение или   износ рабочего   колеса	Устранить   повреждение, в  случае необходимости заменить рабочее  колесо
	Зазоры между рабочим колесом и  корпусными деталями выше  допустимых	Устранить  причины,   заменить изношенные   детали
Перегрузка электродвигателя	Подача выше  расчетной, а напор ниже расчетного	Прикрыть  напорную задвижку
	Механическое   повреждение   (заедание) в насосе	Устранить  повреждение
	Механическое  повреждение электродвигателя
Продолжение таблицы 2
Перегрев  подшипников.	Подшипник недостаточно смазывается смазкой  или густая смазка забила шарикоподшипник	Отрегулировать  количество смазки в подшипнике
Повышенная  вибрация, шум	Непрочный фундамент или крепление агрегата	Проверить монтаж
	Частичное засорение рабочего колеса	Осмотреть и прочистить рабочее колесо
	Заедание  вращающихся деталей	Устранить заедание.
	Износ подшипников.	Заменить  подшипники
Утечка  через торцовое уплотнение вала более 0,03 л/ч	Вышло из строя торцовое уплотнение	Осмотреть уплотнение и при необходимости заменить вышедшие из строя детали
Перегрев  корпуса торцового уплотнения.	Отсутствие  циркуляции затворной жидкости	Проверить уровень тосола в бачке и работу датчика реле уровня и при необходимости  наполнить бачок тосолом
	Наличие воздуха в камере торцового уплотнения	Удалить воздух, вывернув пробку
	Механическое   повреждение   (заедание) в насосе	Устранить  повреждение
Продолжение таблицы 2
	Механическое  повреждение электродвигателя
Перегрев  подшипников.	Подшипник недостаточно смазывается смазкой или густая смазка забила шарикоподшипник	Отрегулировать  количество смазки в подшипнике
Повышенная  вибрация, шум	Непрочный фундамент или крепление агрегата	Проверить монтаж
	Частичное засорение рабочего колеса	Осмотреть и прочистить рабочее колесо
	Заедание  вращающихся деталей	Устранить заедание.
	Износ подшипников.	Заменить  подшипники
Утечка  через торцовое уплотнение вала более 0,03 л/ч	Вышло из строя торцовое уплотнение	Осмотреть уплотнение и при необходимости  заменить вышедшие из строя детали
Перегрев  корпуса торцового уплотнения.	Отсутствие  циркуляции затворной жидкости	Проверить уровень тосола в бачке и работу датчика реле уровня и при необходимости  наполнить бачок тосолом
	Наличие воздуха в камере торцового уплотнения	Удалить воздух, вывернув пробку