Насосное оборудование
Насосы — это устройства, предназначенные для перемещения жидкостей или газов из одной точки в другую. Они работают на основании создания разности давлений, что позволяет жидкости или газу перемещаться по трубопроводу. Основные физические принципы, лежащие в основе работы насосов, включают механическую энергию, преобразуемую в гидродинамическую энергию потока.
Насосное оборудование находит применение в самых разных отраслях:
- Нефтегазовая отрасль: Используются для перекачки нефти, газа и продуктов их переработки.
- Водоснабжение и канализация: Обеспечивают подачу и отведение воды в городских сетях.
- Химическая промышленность: Перекачка агрессивных химических веществ требует использования специализированных насосов.
- Сельское хозяйство: Используются для орошения полей и обеспечения водой животных.
Технические аспекты и выбор оборудования.
При выборе насосного оборудования важно учитывать такие параметры, как производительность, энергоэффективность и устойчивость материалов.
Производительность определяет, сколько жидкости может быть перемещено за определенный период времени.
Энергоэффективность влияет на эксплуатационные расходы, а выбор материалов — на долговечность и надежность насоса в различных условиях эксплуатации
Центробежным называют один из видов лопастных динамических насосов, способных обеспечить непрерывный поток перекачиваемой среды благодаря вращению ротора, оснащенного лопастями. Перенос потока происходит за счет возникающей в рабочей камере центробежной силе. Направляется он перпендикулярно оси вращения (в радиальном направлении).
Принцип работе центробежного насоса достаточно прост. Во внутреннюю рабочую камеру агрегата попадает жидкая среда. Лопасти вращающегося ротора захватывают ее и приводят в движение. В результате постоянного вращения у стенок рабочей камеры образуется зона высокого давления. Именно давление помогает жидкости выталкиваться через выходной патрубок. В то же время в центре рабочей камеры за счет переноса среды к ее стенкам образуется зона низкого давления. Из-за нее через входной патрубок всасывается новая порция перекачиваемой среды.
И погружные, и поверхностные центробежные насосы работают по одному и тому же принципу, поскольку основную функцию оборудования выполняет именно ротор с лопастями. Именно оно обеспечивает стабильность потоку, который создается в рабочей камере, и его непрерывность.
Центробежные агрегаты не рассчитаны на работу на «сухом ходу». Перекачиваемая среда должна постоянно присутствовать в рабочей камере. Холостая работа насоса может привести к выходу его из строя.
Плунжерные поршневые насосы наиболее часто применяются в качестве привода или механизма в других типах оборудования и специальных агрегатах. Такой тип насосного оборудования используется, в том числе, в производстве транспортных средств. Относятся плунжерные насосы к типу скальчатого объемного оборудования, основным рабочим органом в котором является плунжер.
Поршневые (плунжерные) насосы активно используются в химической промышленности (в том числе, для бурения скважин, транспортировки нефтепродуктов и пр.), в энергетике (обеспечивают надежную работу парогенераторов), в машиностроении, коммунальном хозяйстве и не только.
Принцип работы плунжерного поршневого агрегата основан на работе кулачкового вала, обеспечивающего движение возвратно-поступательного характера. В процессе кручения вала роликовый толкатель приводит поршень (плунжер) в движение, из-за чего рабочее давление внутри рабочей камеры становится значительно ниже, чем давление жидкости у всасывающего патрубка.
Разность давления приводит к открытию клапана и заполнении рабочей камеры перекачиваемой средой. Следующий оборот вала заставляет поршень двигаться в обратную сторону. Давление в рабочей камере растет и жидкость из нее выдавливается через нагнетательный клапан. Все время, пока крутится вал, происходит циклический процесс движения поршня и перекачки среды.
Специфика работы разных по типу и устройству плунжерных насосов остается неизменной.
Винтовой насос представляет собой оборудование, перекачка среды в котором происходит посредством нагнетания напора винтовыми роторами (одним или несколькими). Роторы в агрегате вращаются внутри статора.
Среда в винтовом насосе движется вдоль оси ротора внутри рабочей камеры по канавкам, которые образуются самим винтом и корпусом оборудования. Поскольку винтовые выступы соприкасаются с корпусом или заходят в канавки расположенного тут же смежного ротора в рабочей камере образуется замкнутое пространство. Это исключает движение среды в обратном направлении.
Ключевое достоинство этого оборудования состоит в возможности перекачивать даже высоковязкие среды, а также, пар или газ. Давление внутри рабочей камеры оборудования может достигать 30 Мпа.
Активное применение винтовые насосы нашли в нефтедобывающей отрасли. Могут использоваться в промышленности, где стоит задача перекачки жидкости с большим количеством твердых включений, а также вязкие среды.
Принцип работы: рабочее колесо создаёт разницу давлений, засасывая шлам через входное устройство и перекачивая его через насос.
Виды шламовых насосов:
Конструкция и форма агрегата позволяет обеспечить значительный напор даже при работе в очень узких и глубоких скважинах.
Основным элементом погружного оборудования является рабочее колесо, которое запускает работу всех остальных элементов. На колесе имеются вращающиеся лопасти, обеспечивающие выработку центробежной силы. Она необходима для быстрого всасывания перекачиваемой среды. Клапаны на корпусе рабочей камеры осуществляют впуск и выпуск жидкости, предотвращают риск обратного выхода ее в скважину.
Принцип работы погружного агрегата основан на вращении рабочего колеса, которое запускается посредством работы электропривода. Нагнетатель забирает жидкость и скважины, а лопасти колеса позволяют перемещать ее к выпускному патрубку и двигать далее по трубам наверх.
Существует три основных типа погружных насосов, которые отличаются по конструктивному исполнению: вибрационные, вихревые и центробежные. Последние характеризуются значительным КПД и мощностью, что делает их востребованными во многих областях промышленности.