Модернизация бурового насоса УНБТ-950

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 27 Марта 2013 в 15:50, курсовая работа

Описание

В наше время решение проблем ускорения научно-технического прогресса в нефтяной промышленности неразрывно связано с решением задач улучшения технико-экономических показателей буровых работ, выполнение которых требует от машиностроителей совершенствования и более полного использования его возможностей эксплуатационниками. Большие расходы, связанные с созданием опытных образцов буровых установок, и высокие требования к качеству их изготовления повышают ответственность конструкторов и ставят задачу более широких исследований бурового оборудования. За последние годы созданы новые образцы буровых машин, оказавших заметное влияние на производительность буровых работ.

Содержание

Основная часть..................................................................................................8
Введение 9
1. Анализ конструкций буровых насосных агрегатов ………………………………12
1.1. Назначение бурового насоса 12
1.2. Анализ конструкций трехпоршневых буровых насосов 14
1.2.1. Гидравлическая часть 14
1.2.2. Приводная часть 24
1.2.3. Пневмокомпенсаторы 35
1.2.3.1. Пневмокомпенсаторы всасывающей линии 35
1.2.3.2. Пневмокомпенсаторы нагнетательной линии 36
1.2.4. Предохранительные клапаны 41
1.2.5. Система охлаждения и смазки 46
1.3. Выбор прототипа бурового насоса и типа привода 49
1.3.1. . Обоснование выбора бурового насоса 49
1.3.2. Обоснование выбора электродвигателя и силовой передачи 52
1.3. Выбор прототипа бурового насоса и типа привода 53
1.3.1. Обоснование выбора бурового насоса 53 1.3.2. Обоснование выбора электродвигателя и силовой передачи 56
1.5. Технические предложения по модернизации БНА 57
Расчетная часть...............................................................................................59
2.1. Исходные данные 60
2.2. Расчёт конструкции скважины 61
2.3. Расчёт бурильной колонны 64
2.4.Гидравлический расчет промывки скважины 69
2.4.1.Расчет под эксплуатационную колонну 69
2.4.2. Расчет под техническую колонну 72
2.4.3. Расчет под кондуктор 75
2.4.4. Расчет под направление 78
2.5. Результаты расчёта промывки 81
2.6. Расчёт механической части насоса 82
2.6.1. Исходные данные 82
2.6.2. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт 83
2.6.3. Расчёт зубчатых колёс редуктора 85
2.6.4. Проверка контактных напряжений…………………………………..…..87
2.6.5. Проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба 88
2.6.6. Предварительный расчет валов 89
2.6.7. Расчет цепной передачи…………………………………………………..90
2.7. Расчёт клапана в программе Solid Works……………………………………….101
2.8. Расчет клапанов на прочность…………………………………….……………..102
2.9. Расчет штока на устойчивость………………………………………………..….103
2.10. Расчет пластинчатой упругой муфты…………………………………………104
Экономическая часть.................................................................................107
3.1. Цель и постановка задачи для расчета экономической эффективности……...108
3.2. Методика определения экономической эффективности…………………...…..110
3.3. Расчёт экономической эффективности от модернизации…………………..….112
3.3.1. Расчет эксплуатационных затрат…………………………………….…..113
3.3.2. Результаты расчёта………………………………………………………..114
Безопасность и экологичность проекта.............................................116
4.1. Общие сведения……………………………………………………………….117
4.2. Опасные и вредные производственные факторы……………………….….118
4.2.1. Вредные вещества………………………………………………..……118
4.2.2. Шум и вибрация……………………………………………………….123
4.2.3. Травмы механического характера…………………………………….….127
4.2.4. Ненадлежащее освещение производственных помещений……..……127
4.2.5. Поражения электрическим током………………………………...….130
4.2.6. Неблагоприятные (суровые) метеоусловия…………………………….133
4.2.7. Пожары и взрывы……………………………………………….…………135
4.3. Расчет систем освещения………………………………………………….……..138
Список литературы…………………………………………..………………………..142
Приложение....................................................................................................143

Работа состоит из  2 файла

Записка.doc

— 9.19 Мб (Скачать документ)

Отличительной особенностью бурового насоса Bentec является наличие двухступенчатого цилиндрического вертикального редуктора. Это позволило отказаться от использования цепных или клиноременных передач. Вращающий момент с выходного вала редуктора передается непосредственно на кривошипный вал насоса. Кривошипный вал представляет собой превосходно сбалансированную ковано-сварную конструкцию, что обеспечивает длительный ресурс эксплуатации и низкий уровень вибрации и шума. Именно поэтому, буровой насос Bentec особенно хорош при бурении скважин в природоохранных зонах или в густонаселенных районах.

Машина снабжена системами охлаждения цилиндропоршневых групп и смазки передач. По требованию заказчика могут  быть установлены подпорный насос и система шумозащиты. Вместе с буровыми насосами мы поставляем фирменные системы электропривода постоянного или переменного тока и систему плавной работы насосов Bentec. После обвязки оборудования и его подключения к электросетям остается только заполнить емкости буровым раствором, проверить все электрические и растворные линии высокого и низкого давления – и насос готов к работе.

 

 

 

 

Triplex Pump TPK 2200

 

Максимальный расход

US gall. p.m.

885

l/min

3348

Максимальное давление.

МПа

7500

Bar

517

Мощность

hp

2200

kW

1640

Частота вращения трансмиссии 

Min -1

436

Частота ходов поршня

Min -1

110

Сухой вес

кг

36000

Размеры

mm (length)

5220

mm (width)

2925

mm (height)

2745


 

1.2.6. Муфты 

Муфты промышленные всех типов

Классификация механических муфт

 

Му́фта — устройство (деталь машины), предназначенное для соединения друг с другом концов валов, а также валов и свободно сидящих на них деталей и передачи крутящего момента. Служат для соединения двух валов, расположенных на одной оси или под углом друг к другу.

Жёсткие фланцевые и втулочные муфты

В жёсткой фланцевой муфте применяется  болтовое соединение фланцев. Во втулочной  муфте применяется жёсткая втулка, соосно соединяющая друг с другом два вала.

 

Гидравлическая муфта — устройство, в котором валы не имеют жёсткой механической связи и передача механической энергии происходит под действием потока рабочей жидкости (масла) от насосного колеса к турбинному колесу. Особенность гидравлической муфты в том, что она ограничивает максимальный момент, сглаживает пульсации, устраняет перегрузку двигателя при пуске и разгоне.

Электромагнитная и магнитная  муфта — валы также не имеют жесткой механической связи и кроме того она позволяет передавать механическую энергию через герметическую стенку абсолютно без утечек. Одно из применений в центробежных насосах для перекачки опасных жидкостей.

 

1.2.6.1. МУВП. Муфта упругая втулочно-пальцевая.

 

Муфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП) — упругая муфта, которая состоит из двух полумуфт, неподвижно закреплённых в одной полумуфте пальцев, на которых размещены резиновые втулки, через которые пальцы взаимодействуют с другой полумуфтой.

Описание

Муфта упругая втулочно-пальцевая  (муфта МУВП) обшемашиностроительного применения, предназначена для соединения соосных валов при передаче крутящего момента от 6.3 до 16000 Нм и уменьшения динамических нагрузок.

Преимущества

Упругая втулочно-пальцевая муфта  обладает хорошей эластичностью, высокой  демпфирующей и электроизоляционной  способностью, проста в изготовлении, надежна в работе. Муфты МУВП находят  широкое применение, особенно для  соединения электродвигателей с  исполнительными механизмами (машинами) при d<150 мм.

Конструкция муфты втулочно -пальцевой

Муфта  МУВП по конструкции аналогична фланцевой муфте, вместо соединительных болтов у упругой муфты имеются стальные пальцы на которые установлены эластичные (резиновые, кожаные и т. п.) втулки. Крутящий момент передается через пальцы, на которые надеты упругие элементы (втулки или кольца). Эластичные элементы позволяют компенсировать незначительные осевые (для малых муфт 1—5 мм; для больших муфт 2—15 мм), радиальные (0,2—0,6 мм) и угловые (до 30') смещения валов. С ростом смещения валов увеличивается деформация упругих элементов, а как следствие снижается срок службы втулок МУВП и колец МУВП. Канавки в резиновых втулках повышают упругость элемента. 

Рис.1 Муфта упругая втулочно-пальцевая. 1- полумуфта, 2- палец, 3- кольцо, 4-гайка, 5-стопорное кольцо, 6-гровер


 

Комплектность поставки 

Таблица 1: Комплектация втулочно-пальцевой муфты 

Деталь

Количество

Наименование

1

2

Полумуфты 

2

в зависимости от типоразмера (от 4 до 10) 

Стальные пальцы 

3

в зависимости от типоразмера (от 16 до 40)

Кольца

4

в зависимости от типоразмера (от 4 до 10)

Гайка

5

в зависимости от типоразмера (от 4 до 10)

Стопорное кольцо

6

в зависимости от типоразмера (от 4 до 10)

Гровер

7

2

Установочный винт  
(в стандартную комплектацию не входит) 

8

1

Паспорт


При приемке муфты МУВП следует проверить  перечень поставки согласно приведенной  таблице (обозначение деталей представлено на рис. 1) 

Материал изготовления

Все детали изготавливают из чугуна марки 20СЧ. Допускается изготовлениеиз других материалов, с механическими свойствами не ниже, чем у чугуна марки СЧ20. Материал пальцев -сталь с механическими свойствами не ниже, чем у стали марки 45.

Варианты исполнения и  подбор муфты МУВП

Полумуфты должны изготавливаться  следующих исполнений: 

1- с цилиндрическими отверстиями  для длинных концов валов по  ГОСТ 12080-66;  
2- с цилиндрическими отверстиями для коротких концов валов по ГОСТ 12080-66;  
3-с коническими отверстиями для длинных концов валов по ГОСТ 12081-72:  
4- с коническими отверстиями для коротких концов валов по ГОСТ 12081-72. 

 

Исполнение 1, 2

1- корпус; 2- палец;

3-втулка  распорная, 4- втулка упругая.

Исполнение 3, 4


Для упрощения подбора муфты  нами составлена  табл.2 и табл.3 , где в зависимости от номинальных параметров электродвигателя по формуле : 

 

рассчитано, с каким номинальным крутящим моментом (Ткр, Нм) необходима муфта.

 

Таблица 2.  Подбор втулочно-пальцевых муфт по номинальным параметрам электродвигателя

 

кВт/об.мин

3000

1500

1000

750

600

500

11

МУВП-63

МУВП-125

МУВП-125

МУВП-250

МУВП-250

МУВП-250

15

МУВП-63

МУВП-125

МУВП-250

МУВП-250

МУВП-500

МУВП-500

18.5

МУВП-63

МУВП-125

МУВП-250

МУВП-250

МУВП-500

МУВП-500

22

МУВП-125

МУВП-250

МУВП-250

МУВП-500

МУВП-500

МУВП-500

30

МУВП-125

МУВП-250

МУВП-500

МУВП-500

МУВП-500

МУВП-1000

37

МУВП-125

МУВП-250

МУВП-500

МУВП-500

МУВП-1000

МУВП-1000

45

МУВП-250

МУВП-500

МУВП-500

МУВП-1000

МУВП-1000

МУВП-1000

55

МУВП-250

МУВП-500

МУВП-1000

МУВП-1000

МУВП-1000

МУВП-2000

75

МУВП-250

МУВП-500

МУВП-1000

МУВП-1000

МУВП-2000

МУВП-2000

90

МУВП-500

МУВП-1000

МУВП-1000

МУВП-2000

МУВП-2000

МУВП-2000

110

МУВП-500

МУВП-1000

МУВП-2000

МУВП-2000

МУВП-2000

МУВП-4000

132

МУВП-500

МУВП-1000

МУВП-2000

МУВП-2000

МУВП-4000

МУВП-4000

160

МУВП-1000

МУВП-2000

МУВП-2000

МУВП-2000

МУВП-4000

МУВП-4000

200

МУВП-1000

МУВП-2000

МУВП-2000

МУВП-4000

МУВП-4000

МУВП-4000

250

МУВП-1000

МУВП-2000

МУВП-4000

МУВП-4000

МУВП-4000

МУВП-8000

315

МУВП-1000

МУВП-2000

МУВП-4000

МУВП-4000

МУВП-8000

МУВП-8000

400

 

МУВП-4000

МУВП-4000

МУВП-8000

МУВП-8000

МУВП-8000

500

 

МУВП-4000

МУВП-8000

МУВП-8000

МУВП-8000

МУВП-16000

630

 

МУВП-4000

МУВП-8000

МУВП-8000

МУВП-16000

МУВП-16000

800

 

МУВП-8000

МУВП-8000

МУВП-16000

МУВП-16000

МУВП-16000

1000

 

МУВП-8000

МУВП-16000

МУВП-16000

МУВП-16000

 

 

Таблица 3: Основные параметры , габаритные и присоединительные размеры муфт.  
 

Номинальный крутящий момент  
Ткр, Нxм

d  
H8

d1  
H9

d  
H8

d1  
H9

D, не более

L, не более, для исполнений

l, h14, не более, для исполнений

Частота вращения, с-1,  
не более

Масса, кг

Ряд 1

Ряд 2

1

2

3

4

1

2

3

4

710,0

45

-

190

226

170

226

170

110

82

85

56

50

14,31

-

48

14,70

50

-

15,21

-

55

15,34

56

-

15,22

1000,0

50

-

220

18,87

-

55

48

19,91

56

-

19,75

-

60

286

216

286

216

140

105

107

72

21,93

63

-

26,09

-

65

28,65

-

70

29,81

2000,0

63

-

250

288

218

288

218

140

105

107

72

38

31,98

-

65

31,64

-

70

34,65

71

-

34,48

-

75

35,06

80

-

348

268

348

268

170

130

135

95

36,07

-

85

38,45

90

-

40,03

4000,0

80

-

320

350

270

350

270

30

66,71

-

85

69,01

90

-

71,61

-

95

74,11

8000,0

100

-

400

432

342

432

342

210

165

170

125

24

132,68

110

-

140,88

-

120

145,58

125

-

142,98

16000,0

-

120

500

435

345

435

345

19

237,81

125

-

234,61

-

130

515

415

515

415

250

200

205

155

264,31

140

-

264,61

-

150

356,31

180

-

615

495

615

495

300

240

245

185

308,1

Чертежи на диплом.dwg

— 803.59 Кб (Скачать документ)

Информация о работе Модернизация бурового насоса УНБТ-950