Регулирование подачи поршневых насосов необходимо как на длительный период работы, так и кратковременно.
При регулировании подачи пользуются различными способами: воздействием на привод насоса, воздействием на его коммуникации либо изменением конструктивных размеров насоса.
Из формулы подачи насоса Q=FSnzŋ0 следует, что изменять подачу можно изменением числа рабочих камер z, изменением диаметра D 
или длины хода поршня S, переходом на другое число ходов n. Также можно изменить подачу, влияя на объемный коэффициент ŋ0, главным образом на его составляющую – коэффициент наполнения.
Число рабочих камер можно изменить путем снятия всасывающих клапанов с одной из камер.
Замена цилиндровых втулок в комплекте с поршнями большого диаметра на меньший применяется при увеличении давления насоса. Этот способ широко используется при бурении скважин, когда увеличение глубины бурения требует преодоления насосом гидравлических сопротивлений с сохранением установленной мощности.
Изменение длины хода поршня достигается перестановкой пальца кривошипа. Этот способ широко используется при глубинно-насосной добыче нефти на станках - качалках.
Регулирование подачи изменением числа двойных ходов поршня требует установки между двигателем насосом различных редукторов (коробки перемены скоростей, турбопередачи) либо применения специальных многоскоростных двигателей.
Во всех случаях характеристики насосов будут иметь вид, показанный на рисунке 6.31. Если построить на рабочих характеристиках p-Q насоса гидравлическую характеристику трубопровода, то на пересечениях кривых получим различные рабочие точки А1, А2, АЗ и т.д.
Все перечисленные способы обеспечивают ступенчатое регулирование.
Рисунок 6.31
Способ присоединения к цилиндру насоса емкости, заполненной сжатым воздухом, позволяет осуществить непрерывное регулирование, если обеспечить изменение давления в емкости в пределах от давления всасывания до давления нагнетания.
а б
Рисунок 6.32
На рисунке 6.32, а представлена схема цилиндра насоса с воздушной емкостью давления, в которой равно или больше давления всасывания. Индикаторная диаграмма (рисунок 6.32,б) показывает, что если давление ре = рв, то цилиндр будет заполняться жидкостью полностью, и поршень в процессе нагнетания будет вытеснять объем V. При давлении воздуха ре > ΄ для снижения давления воздуха до давления всасывания. Следовательно, объем жидкости V', поступающий в цилиндр в процессе всасывания, уменьшается и пропорционально снижается подача насоса за счет уменьшения степени наполнения цилиндра. рв поршень проходит некоторый путь, освобождая объем V-V
В некоторых случаях применяется экономически невыгодный способ регулирования подачи насоса путем перепуска части жидкости через байпас с напорного трубопровода в подводящий (рисунок 6.33).
На графике представлены характеристики трубопровода и байпаса рБ; при их совместной работе ртр + рБ. На пересечении с характеристикой насоса получаем на характеристике трубопровода рабочую точку А, а на характеристике ртр+рБ.+А', когда подача насоса распределяется между трубопроводом и байпасом:
.
а б
Рисунок 6.33 Рисунок 6.34
Таким образом, меняя степень открытия задвижки на байпас, можно регулировать подачу насоса в напорном трубопроводе.
Следует помнить, что регулирование дросселированием задвижки на напорном трубопроводе поршневого насоса недопустимо, так как эффекта не будет, но резко увеличится потребляемая мощность за счет увеличения гидравлического сопротивления трубопровода.
Изменить подачу можно включением второго насоса для параллельной работы (рисунок 6.34) - в этом случае суммарная подача двух насосов будет соответствовать напору большей величины (рабочая точка 
), чем тот, при котором работали насосы индивидуально (рабочие точки А1, А2) на тот же трубопровод.
Известно несколько способов регулирования подачи:
путём изменения числа ходов вытеснителя при помощи коробки передач. Последняя может быть встроена в механическую часть насоса (НБ-80/6,3 и др.) или вынесена в виде отдельного узла;
путём изменения хода поршня или плунжера;
путём комбинированного применения коробки передач и смены поршня или плунжера (насосы НБ-160/6,3);
путём изменения длины хода и числа ходов поршня или плунжера.
Регулирование подачи насоса с помощью коробки передач имеет определенные преимущества перед другими способами за счет простоты, надежности, оперативности, а также возможности широкого диапазона изменения скорости, а, следовательно, и подачи насоса. Кроме того, применение коробки передач позволяет унифицировать оборудование.
Регулирование подачи путём изменения длины хода вытеснителя может осуществляться с помощью кулисного механизма или перемещением кривошипного пальца в эксцентрике. Такая система технологически целесообразна, так как позволяет бесступенчато изменять количество жидкости, подаваемой на забой. Однако при этом способе регулирования подачи существенно увеличивается объем "вредного пространства", что отрицательно влияет на всасывающую способность насоса. Этот способ не получил широкого распространения также и из-за сложности механизмов регулирования. Опыт эксплуатации ряда отечественных и зарубежных плунжерных насосов, подача которых регулируется изменением числа ходов с помощью коробки передач, показал, что они наиболее удобны и оперативны в работе, а также обладают высокой надёжностью.
Дата добавления: 2015-08-29; просмотров: 24 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| | |