«Особенности конструирования и расчета элементов в конструкциях

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное бюджетное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра «Технологические машины и оборудование»

 

 

 

 

 

Отчет о практическом занятии №3

«Принципы конструирования центробежного насоса

и торцового уплотнения»

 по дисциплине

 «Особенности конструирования  и расчета элементов в конструкциях»

 

 

 

 

Магистрант  гр. ММО 32-13                М.Ф Габдуллин

 

Доцент, к.т.н.                                                                                 Р.Б. Тукаева

 

 

 

 

 

 

Уфа - 2014

Задание

В соответствии с указанной целью для заданного варианта при выполнении практического занятия необходимо:

1. Определить тип насоса и тип рабочего колеса;
2. Составить расчетную схему вала (выбрать соотношение L0/L для консольных насосов, тип опор, принципиальную схему изгибающих моментов вала – без числовых значений);
3. Определить метод уравновешивания осевой силы рабочего колеса и направление осевой силы в соответствии с выданной схемой насоса;
4. Рассмотреть конструкции крепления лопастного колеса на валу и уплотнения рабочего колеса;
5. Указать гидравлическую и масляную полости ЦН, рассмотреть, как осуществляется смазка подшипников;
6. Определить, как установлены подшипники на валу и корпусе, как осуществляется сборка и разборка насоса;
7. Привести описание уплотнения, применяемого в насосе в соответствии с выданной схемой;
8. Изучить компоновочный чертеж насоса с указанием основных позиций (не менее 15).

 

Исходные данные

 

Вариант 12

Рисунок 1 – Схема насоса типа ТКА

 

Цель практического занятия - изучить принципы конструирования основных элементов центробежного насоса и торцевого уплотнения.

 

Ход работы

1. Определить тип насоса и тип рабочего колеса

Нефтяные насосы типа ТКА (консольные)-насосы центробежные нефтяные и агрегаты насосные на их базе предназначены для перекачивания нефти, сжиженных углеводородных газов и нефтепродуктов плотностью не более 1800 кг/м3 .

Температура перекачивания жидкости от минус 80°С до плюс 400°С.

Вязкость от 0,5x10-4 м2/с до 8,5x10-4 м2/с.

Насос типа ТКА – центробежный, горизонтальный консольный с одним рабочим колесом. Рабочее колесо лопастное, закрытого типа.

 

2. Составить расчетную схему вала (выбрать соотношение L0/L для консольных насосов, тип опор, принципиальную схему изгибающих моментов вала – без числовых значений).

При выборе расстояния между опорами необходимо учитывать, что Отношение L0/L целесообразно принимать в пределах 1,5…2, где L–расстояние от центра масс лопастного колеса до передней опоры, а L0 –расстояние между опорами. Примем соотношение L0/L = 2

 

Рисунок 2 – Расчетная схема вала

R1 – реакция на радиально-упорном подшипнике

R2 – реакция на радиальном подшипнике

 

3. Определить метод уравновешивания осевой силы рабочего колеса и направление осевой силы в соответствии с выданной схемой насоса.

Для уравновешивания осевой силы рабочего колеса используется разгрузочные отверстия. Они позволяют компенсировать действие осевой силы можно введением разгрузочных отверстий между полостями всасывания и нагнетания.

        разгрузочное  отверстие

Рисунок 3- Гидравлическая полость.

Направление действия осевой силы показано на рисунке 2.

4. Рассмотреть конструкции крепления лопастного колеса на валу и уплотнения рабочего колеса.

Лопастное колесо крепится на валу с помощью шпонки и затягивают колпачковой гайкой. Уплотнение рабочего однощелевое.

 

лопастное колесо

 

уплотнение рабочего колеса

шпонка

 

гайка обтекатель

                                        

 

 

Рисунок 4 Установка лопастного колеса

Для уплотнения вала используется сальниковые уплотнения

 

5. Указать гидравлическую и масляную полости ЦН, рассмотреть, как осуществляется смазка подшипников.

масляная полость                                гидравлическая полость

Рисунок 5 Гидравлическая и масляная полость.

 

Для данного насоса применяется система смазки подшипников разбрызгиванием с применением жидкого масла. Разбрызгиватель представляет собой рычаг изготовленный из тонколистовой стали, закрепленной на отражательном диске переднего подшипника и притягиваемый пружиной к упору. Под действием центробежной силы рычаг выдвигается, погружается в масляный отсек. Разбрызгиватель находится в маслосистеме и погружаясь в масло каждый раз отклоняется против направления вращения, захватывая небольшую порцию смазки.

Уровень смазки контролируется с помощью щупа (позиция В).

 

6. Определить, как установлены подшипники на валу и корпусе, как осуществляется сборка и разборка насоса.

Рисунок 6 –Схема насоса.

Разбор насоса начинается с откручиванием гайки, шпильки, шайбы (10,11,12) и отсоединением насоса от трубопровода, после чего снимается корпус гидравлической полости(1), выкрутив шпильку, гайку, шайбу(10,11). Снятие лопастного колеса(6) производим откручиванием колпачковой гайки (  ). После снятия втулки (  ) и крышки (2) предварительно открутив болты (  ), откручиваются боты (  ) и извлекаются кольцо уплотнительное(18) и отбойное кольцо (19). Отсоединив вал от полумуфты (16) и сняв крышку (17)  и открутив гайку и шайбу(20, 21)вал выбивается специальным приспособлением в сторону рабочего колеса. Собирается насос в обратной последовательности.

Подшипники шариковые радиально-упорные (7) двух рядные, закреплены неподвижно в корпусе относительно вала, подшипники роликовые радиальные (8) подвижны вдоль оси вала.

В насосе применяется одно щелевое уплотнение с козырьком для повышения сопротивления щели и обеспечения меньшего возмущения основного потока на входе в рабочее колесо

7. Изучить компоновочный чертеж насоса с указанием основных позиций (не менее 15).

 

 

 

Вывод: в ходе выполнения практического занятия были изучены принципы конструирования основных элементов центробежного насоса.

На примере насоса НК составлена расчетная схема, рассмотрен метод компенсирования осевой силы, осуществлен разбор насоса, и проанализированы уплотнения рабочего колеса и насоса.