Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Одновинтовые насосы

Одновинтовой насос - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Одновинтовой насос

Cтраница 3

Одновинтовые насосы относятся к насосам объемного - типа, т.к. их производительность зависит от общего объема замкнутых полостейч образованных в единицу времени. Когда первая со стороны всасывания полость увеличивается в объеме, в ней it на приеме насоса создается разность давлений, обеспечивающая возможность заполнения жидкостью. В какой-то момент времени ета полость замыкается и начинает перемещаться по оси насоса к нагнетательному концу обоймы, перенося туда некоторый объем жидкости. При каждом полном повороте винта жидкость в замкнутом объеме перемещается вдоль оси обоймы на величину ее одного шага Т - У выхода она сообщается с полостью нагнетания и жидкость выталкивается через постоянное проходное сечение площадью 4eD в напорную линию. [31]

Одновинтовые насосы используют для перекачивания загрязненных и агрессивных жидкостей, растворов и пластмасс с высокой вязкостью. [32]

Одновинтовые насосы в настоящее время изготовляются в боль шинстве развитых капиталистических стран. [33]

Одновинтовой насос с твердой обоймой по принципу действия и рабочему процессу ничем не отличается от других типов роторных насосов - шестеренных, шиберных, трехвинтовых. [34]

Применяемые одновинтовые насосы производительностью 3 - 1000 м3 / сутки малогабаритны, просты в изготовлении и эксплуатации и более экономичны по сравнению с другими насосами объемного типа, работающими в одинаковых условиях. [35]

Поскольку одновинтовой насос не имеет клапанов, клапанных коробок, диффузоров и связанных с ними потерь напора, то часто т ] г принимают равным единице и отдельно его не определяют. [36]

У одновинтовых насосов с упругой обоймой при изменении режима ( перепада давления) изменяется величина зазора 6 между винтом и обоймой, что приводит к увеличению утечек. [37]

Схема одновинтового насоса, впервые предложенная французским инженером Рэне И. Л. Муано, выгодно отличалась от схем других насосов простотой конструкции, принципом действия, дешевизной изготовления и рядом других особенностей. [38]

Обоймы одновинтовых насосов и винты могут быть изготовлены из; различных коррозионностойких материалов, что позволяет использовать. [40]

Обоймы одновинтовых насосов и винты могут быть изготовлены из-различных коррозионностойких материалов, что позволяет использовать-эти насосы для перекачивания агрессивных жидкостей. [42]

Обоймы одновинтовых насосов и винты могут быть изготовлены из различных коррозионностойких материалов, что позволяет использовать эти насосы для перекачивания агрессивных жидкостей. [44]

Схеме одновинтового насоса впервые быда предложена фран-цуеским инженером Рвнв И. Л. Мутно. [45]

Страницы: 1 2 3 4 5

www.ngpedia.ru

Одновинтовой насос - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Одновинтовой насос

Cтраница 1

Одновинтовые насосы с диапазоном подач до 40 м3 / ч и давлением до 20 - 30 кГ / см2 прочно завоевали видное место на мировом рынке. Такое развитие одновинтовых насосов объясняется тем, что это универсальный насос по роду перекачиваемой жидкости, способный надежно работать на месмазывающих жидкостях с механическими примесями в широком диапазоне параметров. [1]

Одновинтовые насосы получили широкое распространение: они долговечны при работе с жидкостями, содержащими механические примеси и не обладающими смазывающими способностями. Винт насоса однозаходный: любое его поперечное сечение представляет круг радиуса R. В обычных конструкциях винты изготовляют из стали, а обоймы из резины. При повороте винта на 360 осевое перемещение образующей синусоиды равно шагу винта. [3]

Одновинтовые насосы в соответствии с ГОСТ 18863 - 73 должны изготовляться на подачу от 0 6 до 60 мЗ / ч и давление до 2 5 МПа. Они предназначены для перекачивания чистых и загрязненных жидкостей, в том числе химически активных, при кинематической вязкости до 0 1 м2 / с и температуре до 80 С. [5]

Одновинтовые насосы применяются для перекачивания как чистых, так и загрязненных жидкостей, в том числе химически активных. [7]

Одновинтовые насосы бывают открытого и погружного исполнения. Рассмотрим лишь несколько примеров конструкций одновинтовых насосов. [9]

Одновинтовой насос имеет в качестве рабочих органов две основные детали: неподвижную обойму ( статор, он же замыкатель) и винт, совершающий планетарное движение вокруг оси обоймы. [10]

Одновинтовые насосы ( рис. 44) применяют в производстве поли-акрилнитрилового волокна. [12]

Одновинтовой насос имеет в качестве рабочих органов две основные детали: внешняя обойма ( статор, она же замыкатель) и винт, совершающий планетарное Движение вокруг оси обоймы. Обойма изготавливается из упругого материала, но может быть и жесткой. Между винтом и обоймой по линии их теоретического контакта существует зазор, поэтому для сокращения утечек винты делают достаточно большой длины ( до нескольких шагов обоймы), такой чтобы перепад давления на один шаг был в пределах от 0 2 до 0 7 МПа. Но с увеличением длины винтов и обоймы усложняется их изготовление. При очень большом перепаде давления появляется интенсивный местный износ винта. Так как винт по обойме перекатывается, то поток жидкости удаляет абразивные частицы с поверхности упругой обоймы, поэтому эти насосы могут перекачивать жидкости с мехлримесями. [13]

Одновинтовые насосы имеют все положительные качества насосов объемного типа: высокие давления, весьма малое перемешивание перекачиваемой жидкости и большую высоту всасывания. [14]

Одновинтовые насосы могут быть использованы также в горной и особенно в нефтедобывающей и угольной промышленности. В нефтедобывающей промышленности имеется много малодебитных и с дебитом до 100 т глубоких скважин, на которых рационально применять одновинтовые насосы с погружным электродвигателем. Особенно благоприятствуют этому малые габариты одновинтовых насосов и непрерывный отбор ими жидкости. Небольшой вес, легкость переноса и обслуживания, работоспособность при загрязненных жидкостях твердыми и даже абразивными частицами также способствуют широкому применению одновинтовых насосов в горнорудной и угольной промышленности. [15]

Страницы: 1 2 3 4 5

www.ngpedia.ru

Одновинтовой насос

Изобретение относится к машиностроению, в частности к одновинтовым насосам, и может быть использовано в конструкциях одновинтовых насосов, предназначенных для перекачивания различных составов в строительной, нефтехимической, пищевой и других отраслях промышленности. В одновинтовом насосе, включающем ротор в виде однозаходного винта, круглое поперечное сечение которого смещено относительно оси винта на величину эксцентриситета, статор, имеющий двухзаходную поверхность, поперечное сечение которой образовано двумя полуокружностями, соединенными линиями, и ведущий вал, соединенный с ротором, ось которого в любой момент смещена относительно оси ведущего вала на величину эксцентриситета, а на торцах ротора и ведущего вала закреплены две полумуфты с шипом, эксцентрично расположенным на каждой из них и выполненным параллельно продольной оси, при этом шипы соединены между собой тягой, на полумуфтах выполнено по два шипа, диаметрально противоположно расположенных, между полумуфтами размещена пластина, с обеих сторон которой также размещены шипы по паре с каждой стороны, при этом шипы на полумуфтах и пластине попарно соединены тягами. Уменьшаются потери энергии привода, повышается надежность насоса и его коэффициент полезного действия. 6 ил.

Известен одновинтовой насос, содержащий ротор в виде однозаходного винта, статор из эластичного материала, имеющий двухзаходную винтовую поверхность (патент ФРГ №2017620, F04C 2/107, 1981 г.).

Известен одновинтовой насос, содержащий ротор в виде однозаходного винта, круглое поперечное сечение которого смещено относительно оси винта на величину эксцентриситета, статор, имеющий двухзаходную винтовую поверхность, поперечное сечение которой образовано двумя полуокружностями, соединенными линиями, и ведущий вал, соединенный с ротором, при этом ось ротора в любой момент смещена относительно оси ведущего вала на величину эксцентриситета, а на торцах ротора и ведущего вала закреплены две полумуфты с шипом, эксцентрично расположенным на каждой из них и выполненным параллельно продольной оси, при этом шипы соединены между собой тягой.

В известном одновинтовом насосе муфта привода ротора может содержать полумуфты с размещенными по торцам шипами, закрепленные на торцах ротора и ведущего вала, при этом ось ротора в любой момент может быть смещена относительно оси ведущего вала на величину эксцентриситета, а между шипами может быть помещена упругая тяга, концы которой жестко закреплены в шипах (патент Росс. 2195581 от 27.12.02).

Данное техническое решение принято (выбрано) за прототип.

Недостатком известного одновинтового насоса является то, что ротор вращается с переменной угловой скоростью из-за изменения плеча приложения силы крутящего момента от одной полумуфты к другой. В результате снижается коэффициент полезного действия насоса.

Технической задачей предлагаемого изобретения является уменьшение потерь энергии привода насоса, повышение КПД, а также повышение его надежности.

Технический результат достигается тем, что в одновинтовом насосе, содержащем ротор в виде однозаходного винта, круглое поперечное сечение которого смещено относительно оси винта на величину эксцентриситета, статор, имеющий двухзаходную поверхность, поперечное сечение которой образовано двумя полуокружностями, соединенными линиями, и ведущий вал, соединенный с ротором, ось которого в любой момент смещена относительно оси ведущего вала на величину эксцентриситета, а на торцах ротора и ведущего вала закреплены две полумуфты с шипом, эксцентрично расположенным на каждой из них и выполненным параллельно продольной оси, при этом шипы соединены тягой, на полумуфтах выполнено по два шипа, диаметрально противоположно расположенных, между полумуфтами помещена пластина, с обеих сторон которой также размещены шипы по паре с каждой стороны, при этом шипы на полумуфтах и пластине попарно соединены тягами.

В муфте привода ротора одновинтового насоса тяги от шипов одной полумуфты могут быть соединены с парой шипов пластины, оси которых не совпадают с осями шипов пластины на обратной стороне, при этом тяги шипов, расположенных с одной стороны пластины, не совпадают по направлению вращения муфты с тягами другой стороны пластины.

На фигуре 1 представлен одновинтовой насос.

На фигуре 2 представлен поперечный разрез А-А активной части одновинтового насоса.

На фигуре 3 представлен разрез Б-Б муфты.

На фигуре 4 представлен вариант муфты с жестким креплением тяг с шипами.

На фигуре 5 представлен разрез В-В муфты (вариант).

На фигуре 6 представлен разрез Г-Г муфты (после пластины).

Одновинтовой насос включает ротор 1 в виде однозаходного винта, статор 2 из эластичного материала, облицованный гильзой 3. Винтовые поверхности ротора 1 и статора 2 имеют одинаковое направление. Ротор 1 имеет однозаходную винтовую рабочую поверхность, каждое сечение которой, нормальное оси ротора, является кругом диаметра Dp, центр которого смещен относительно оси O1 на величину эксцентриситета Lp. Центры поперечных сечений ротора 1 образуют винтовую линию с шагом t. Статор 2 имеет двухзаходную винтовую поверхность, поперечное сечение которой образовано двумя полуокружностями, соединенными прямыми линиями. Повороту контура статора 2 на угол 2π соответствует осевое перемещение на величину хода его винтовой поверхности T=2t.

Ротор 1 посредством муфты 4 соединен с ведущим валом 5. Ось ротора 1 в любой момент смещена относительно оси ведущего вала 5 на определенную величину, называемую эксцентриситетом (Lp). Муфта 4 выполнена из двух полумуфт 6 и 7, каждая из которых закреплена на ведущем валу 5 и роторе 1 соответственно. На полумуфте 6 установлено два шипа 8, а на полумуфте 7 - два шипа 9. Между полумуфтами 6 и 7 помещена пластина 10, на которой с обеих сторон установлено по паре шипов 11, 12. Шипы 8 на полумуфте 6 соединены тягами 13 с шипами 11 на пластине 10, шипы 9 на полумуфте 7 соединены тягами 14 с шипами 12 на пластине 10.

При наличии полумуфт 6, 7 с двумя шипами и при наличии пластины 10 с двумя парами шипов 11, 12, выполненных попарно с каждой стороны пластины, соединенных между собой четырьмя тягами 13 и 14, происходит передача крутящего момента без заметного изменения плеча приложения нагрузки, и с уменьшенными напряжениями как в тягах 13, так и в шипах 8, 9. Возможность автоматического смещения оси пластины 10 с одновременным поворотом ее вокруг этой же оси при взаимных поворотах осей ведущего вала 5 и ротора 1 обеспечивается смещениями геометрической оси пластины 10 в направлениях, перпендикулярных продольным осям двух тяг 13 с одной стороны пластины 10 и двух тяг 14 с другой ее стороны. При этом концы тяг 13 и 14 имеют возможность проворота на шипах 8, 9, 11, 12.

Изменения положения пластины 10 при наличии эксцентриситета незначительны, поэтому шипы 8, 9, 11, 12 могут быть соединены тягами 13, 14 с жестким закреплением, а тяги 13,14 выполнены упругими. Для восприятия осевой нагрузки, возникающей при работе ротора 1, может быть предусмотрен упор 15, а в пластине 10 может быть предусмотрено центральное отверстие для прохода его до торца ротора.

Одновинтовой насос работает следующим образом. При вращении ротор осуществляет планетарное движение, складывающееся из вращения поперечных сечений ротора вокруг оси ротора O1 и вращения оси ротора O1 вокруг оси насоса О. При этом ось ротора O1 описывает окружность радиусом, равным Lp, а круглые поперечные сечения ротора осуществляют возвратно-поступательные перемещения вдоль оси ОО1 перемещаясь из одного крайнего положения в другое и обратно. Величина этого перемещения составляет 4·Lp. В каждом положении сечение ротора контактирует с сечением статора, причем в двух крайних положениях контакт осуществляется по дугам, а в промежуточных - в точках. Совокупность этих точек и линий образует линии замыкания, разделяющие образованные между ротором и статором замкнутые полости. При вращении ротора полости перемещаются по винтовой линии от камеры всасывания, где они заполняются перекачиваемой средой, транспортируя ее до камеры нагнетания. За один оборот ротора винтовой насос вытесняет жидкость с расчетным объемом

4·Lp·Dp·T,

где Lp - эксцентриситет,

Dp - диаметр ротора,

T=2t, ход винтовой поверхности статора;

t - шаг винтовой линии, образованной центрами поперечных сечений ротора.

Насос при этом может создавать давление в зависимости от количества шагов статора. Требуемый крутящий момент для выполнения работы насоса по перекачиванию среды передается с ведущего вала на ротор через узлы муфты, в которых передача вращения производится без изменения угловой скорости, что позволяет сохранить усилия в узлах муфты, самом роторе и ведущем валу постоянными и объемная подача насоса осуществляется без пульсаций. Уменьшаются потери энергии привода, повышается надежность насоса и его коэффициент полезного действия.

Одновинтовой насос, включающий ротор в виде однозаходного винта, круглое поперечное сечение которого смещено относительно оси винта на величину эксцентриситета, статор, имеющий двухзаходную винтовую поверхность, поперечное сечение которой образовано двумя полуокружностями, соединенными линиями, и ведущий вал, соединенный с ротором, ось которого в любой момент смещена относительно оси ведущего вала на величину эксцентриситета, а на торцах ротора и ведущего вала закреплены две полумуфты с шипом, эксцентрично расположенным на каждой из них и выполненным параллельно продольной оси, при этом шипы соединены между собой тягой, отличающийся тем, что на полумуфтах выполнено по два шипа, диаметрально противоположно расположенных, между полумуфтами размещена пластина, с обеих сторон которой также размещены шипы по паре с каждой стороны, при этом шипы на полумуфтах и пластине попарно соединены тягами.