XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

В нефтегазовой отрасли применяются различные типы насосов. В данной статье мы рассмотрим винтовые, струйные и поршневые насосы.

Винтовые насосы по принципу действия относятся к типу объемных, и подача жидкости в них производится вращающимися винтами, находящимися в зацеплении. Перекачиваемая жидкость движется в корпусе насоса поступательно и при равномерном вращении винтов обеспечивается непрерывная подача ее без завихрений и пенообразования.

Винтовые насосы отличаются надежностью действия, самовсасывающей способностью, бесшумностью в работе и высоким К.П.Д. Допустимое давление подаваемой жидкости определяется прочностью корпуса насоса, работоспособностью винтов и мощностью приводного двигателя.

Каждый винтовой насос для производства подбирается индивидуально. Основными критериями подбора является вязкость жидкости, концентрация и размеры механических примесей, режим работы насоса, а также  необходимые заказчику производительность и давление на выходе насоса.

В корпусе насоса расположены два винта, которые взаимодействуют между собой. Ведущий правый и ведомый левый винт. Спиральные межшаговые каналы вращаются таким образом, что жидкость собирается с двух сторон и нагревается в центральный выходной патрубок.

Следующие типы насосов, используемые в нефтегазовой отрасли, являются струйными. Струйный насос – простейший аппарат, использующий для работы динамику потока жидкости. Является одним из видов нагнетателей. Простой, потому что в своей конструкции не имеет составных частей, которые движутся и трутся во время работы. Поэтому устройство данного типа обладает высокой стойкостью и длительностью эксплуатации.

На сегодняшнем этапе развития насосного оборудования, струйных насосов существует несколько модификаций:

элеваторы – используются в внутридомовых смесительных системах отопления

инжекторы – используются в энергетическом теплофикационном оборудовании;

эжекторы – только для сред в жидкой фазе.

Принцип работы струйного насоса основан на передвижении среды различного агрегатного состояния по трубопроводу с встроенным в него соплом, которое специально сужается. Благодаря сужению скорость жидкости повышается. При этом энергия движения потока переходит в кинетическую.

Всасывание жидкой среды происходит из патрубка, который в свою очередь соединяется с пространством усреднительно-смесительной камеры. После этого жидкие фазы соединяются и перемешиваются, и далее смесь движется по диффузору к потребителю. В этом случае уже производится обратное превращение энергии.

Другими словами, струйный насос не относится к нагнетательным устройствам в повседневном понятии, потому что он не обеспечивает избыточный напор на стороне нагнетательного патрубка. В струйном насосе, как описано выше, выполняется двойное превращение энергии гидравлики потока.

Достоинствами струйных насосов являются:

высокая надежность, долговечность и длительность эксплуатации;

нет необходимости осуществлять регулярное техническое обслуживание;

очень малая чувствительность к химически агрессивным потокам;

простота конструкции и монтажа;

широкая область применения.

Конечно, большинство перечисленных преимуществ данного типа насосов перед другими исходит из тог, что в них отсутствуют движущиеся составные элементы. Струйные насосы выделяются относительно небольшими габаритными размерами и массой. Они малотребовательны к расходам на эксплуатацию, что является очень весомым фактором их применения.

Недостатками являются:

достаточно мал КПД насоса, который не выше 30%;

необходимо подавать достаточно большие объемы жидкости на сопло.

С помощью струйных агрегатных устройств сжимают газообразные вещества, создают давление ниже атмосферного - вакуум, перекачивают жидкие среды, транспортируют твердые сыпучие вещества, смешивают различного рода газы и жидкости.

Другими немало важными насосами в нефтегазовой отрасли являются поршневые насосы. Особенность поршневых насосов заключается в возвратно-поступательном движении поршня (плунжера) в цилиндре поршневого насоса происходит всасывание и нагнетание перекачиваемой жидкости. Под действием перепада давлений сначала жидкость поднимается по всасывающему трубопроводу и поступает в цилиндр насоса через открывающийся всасывающий клапан. При возвратном ходе поршня возникает перепад давления и происходит открытие нагнетательного клапана (всасывающий клапан закрыт), по которому жидкость в дальнейшем нагнетается в трубопровод. Цикл повторяется.

Преимущества поршневых насосов:

Высокий КПД

Независимость подачи от напора

Простота в обслуживании

Высокая надежность и длительный срок службы

Широкое применение в промышленности

Круглосуточная работа

Длительный срок службы запасных частей

Список литературы

Сайт https://www.oilpump.ru/catalog/vintovye-nasosy

Сайт https://principraboty.ru/struynyy-nasos-princip-raboty

Сайт http://intech-gmbh.ru/piston_pumps/#main_info

Код для цитирования: Скопировать