Устройство плунжерного насоса: Плунжерный насос – надежный высоконапорный насос для промышленного использования

Содержание

Плунжерный насос – надежный высоконапорный насос для промышленного использования

Плунжерные насосы являются надежными высоконапорными насосами и часто применяются в промышленности, например для очистки, а также для реализации процессов химической промышленности. Вытеснительные насосы могут работать как с малой, так и с большой подачей, а также с разными ступенями давления. Они перекачивают все жидкие среды: воду, масла, сжиженные газы – в широком температурном диапазоне. Возвратно-поступательные плунжерные насосы без проблем перекачивают и абразивные среды (например, суспензии моющих средств и угольную пульпу) на разных ступенях давления.

Плунжерный насос – это поршневой насос в особом исполнении. Понятие «плунжер» заимствовано из английского языка и обозначает поршневой шток или вытеснитель.

В отличие от поршневого насоса, в плунжерном насосе поршень не доходит до стенки цилиндра. Поршневой шток служит поршнем. Он ходит в цилиндре без всяких уплотнений. Насос работает по принципу вытеснения.

В отличие от поршневого насоса, уплотнение плунжерного насоса не перемещается вместе с поршнем, а жестко смонтировано в сальнике. При перемещении назад плунжер создает всасывающий эффект в гидравлической части и открывает всасывающий клапан. Среда поступает в гидравлическую часть. Затем плунжер перемещается вперед. Своим собственным объемом плунжер вытесняет имеющийся объем и повышает давление перекачиваемой жидкости. Всасывающий клапан закрывается, и напорный клапан открывает жидкости, находящейся под давлением, путь в технологическую зону.

Возвратно-поступательное движение плунжера непрерывно повторяется, открывая и закрывая клапаны. В зависимости от применения циклы повторяются до нескольких сотен раз в минуту. Чтобы поток жидкости не перемещался толчками, со стороны всасывания и со стороны напора установлены поглотители колебаний, обеспечивающие равномерный поток и уменьшающие пульсацию. Для увеличения подачи и обеспечения более равномерного перемещения потока в один насос можно установить несколько плунжеров.

В этом случае плунжеры через одну напорную трубу питают всю технологическую зону насоса. Количество плунжеров в насосе варьирует в зависимости от его конструкции и назначения.

Плунжеры имеют гидравлический привод либо приводятся от коленвала с шатуном и ползунами. При наличии нескольких плунжеров угловые положения на коленвале можно распределить так, чтобы пики давления в насосе возникали с некоторым временным интервалом.

Плунжерный насос состоит из двух основных частей: гидравлической и приводной.

Приводная часть преобразует вращательное движение приводного двигателя в колебательное возвратно-поступательное движение плунжера. Эту функцию выполняют коленчатый вал, шатун и ползуны. С ползунами соединены плунжеры, которые через сальники введены в гидравлическую часть насоса. Приводные двигатели могут быть электрическими либо двигателями внутреннего сгорания. Также могут использоваться гидравлические приводы. Чтобы выдержать непрерывную эксплуатацию в экстремальных условиях, приводная часть должна быть изготовлена из прочного литого материала.

URACA plunger pump power end

Гидравлическая часть состоит из сальников и клапанной коробки, в которой происходит повышение давления среды. Различные компоненты гидравлической части контактируют с перекачиваемыми жидкостями и поэтому должны выполняться согласно соответствующим требованиям. Корпус сальников, клапанный блок и клапаны изготовлены из материалов, соответствующих условиям и цели применения, а также перекачиваемой жидкости. Примеры материалов: простые литые материалы, высоколегированные нержавеющие стали (например, супердуплексная сталь) и даже титан.

Уплотнения, жестко смонтированные в гидравлической части, в зависимости от обслуживаемого процесса могут оснащаться вспомогательными системами, например блокировочными системами, системами впрыска и промывки.

URACA plunger pump liquid end URACA plunger pump plungerURACA plunger pump stuffing boxURACA plunger pump valve block

Возможности применения плунжерных насосов очень многообразны. Эти изделия станут подходящим решением во всех случаях, когда необходимо перекачивать жидкие среды под высоким давлением. Плунжерные насосы могут использоваться и как маломощные насосы для очистных работ массой несколько килограммов, и как насосы для обрабатывающей промышленности мощностью несколько мегаватт и массой 40 тонн. Высоконапорные насосы могут работать с давлением до 3 000 бар.

Благодаря продуманной конструкции, оптимизированному подходу к выбору материалов, регулировке числа оборотов и соблюдению высочайшей точности при производстве плунжерных насосов они могут работать круглосуточно и при этом около 8 000 часов в год – непрерывно. Эти насосы могут перекачивать любые среды в жидком агрегатном состоянии. Такими средами могут быть не только вода или масло нормальной температуры, но и горячие масла и сжиженные газы, например диоксид углерода и аммиак. Принцип работы плунжерных насосов делает их пригодными к перекачиванию сред, содержащих абразивные вещества, например суспензий моющих средств и угольной пульпы.

очистка
ожижение угля
технологическое оборудование для химической и фармацевтической промышленности

гидравлические испытания
производство мочевины
обработка поверхности
нефтегазодобывающая отрасль

Плунжерные насосы работают по вытеснительному принципу и отлично подходят для эксплуатации в непрерывном режиме. Эти насосы можно использовать для перекачивания разных жидких сред с созданием давления до 3 000 бар. Компания URACA обладает обширным ноу-хау в области разработки и изготовления плунжерных насосов.

У вас появились вопросы или вы уже ищете подходящий насос для решения ваших задач? Обратитесь к специалистам компании URACA!

Принцип работы плунжерного насоса, что такое плунжерный насос

Что такое плунжерный насос? Это насос объемного действия. То есть давление жидкости создается за счет изменения объема камеры. Когда объем камеры растет, в ней создается разряжение, жидкость всасывается. Когда объем уменьшается, жидкость сжимается, давление растет.

Устройство плунжерного насоса
Виды плунжерных насосов
Аксиальный плунжерный насос
Плунжерный насос высокого давления
Применение:

На рисунке мы видим наличие клапанов. Плунжер идет вправо – всасывание – подымается впускной клапан, закрывается выпускной. Вода заполняет камеру. Плунжер идет влево – нагнетание – запирается впускной клапан, поднимается выпускной. Вода устремляется по назначению.

Этот же принцип используется в поршневых насосах. Отличие насосов друг от друга заключается в нагнетающем элементе. В поршневых насосах работает поршень. В плунжерных – плунжер. В поршневых насосах самая ценная деталь – цилиндр в котором ходит поршень. К изготовлению этого элемента предъявляют большие требования. А именно, внутренний диаметр должен быть в жестком допуске по всей длине.

В плунжерном – жесткий допуск на изготовления наружной поверхности цилиндра. Чего достигнуть намного легче с технической точки зрения, чем расточка и доводка внутреннего диаметра.

Устройство плунжерного насоса

Разберем устройство насосов плунжерного типа на примере дозировочного насоса.

Электродвигатель – 1 вращает червяк — 2, который крепится к валу двигателя муфтой. В зацеплении с червяком находится червячное колесо — 3. К этому колесу присоединен эксцентрик – 4, который может находится ближе или дальше от центра червячного колеса. Положение эксцентрика легко регулируется механически. На эксцентрик одет шатун -5, который толкает плунжер – 6.

Всасывающий клапан-шар — 7 открывается, когда плунжер идет влево. Вода заливает цилиндр — 9. В следующей фазе движения плунжера, объем камеры сокращается, всасывающий клапан опускается, нагнетающий – 8 подымается. Вода идет к потребителю.

Ход плунжера изменяется в зависимости от положения эксцентрика. Если эксцентрик установлен в центре червячного колеса, то ход вытеснителя (плунжера) равен нулю. При максимальном удалении от центра, ход вытеснителя максимальный. То есть производительность насоса можно менять от нуля до максимума.

Поэтому он называется дозировочным.

Виды плунжерных насосов

Главное преимущество плунжерных насосов перед поршневыми – точность изготовления наружного диаметра цилиндра намного выше точности изготовления внутреннего диаметра. Допуски на плунжер достигают 2 – 3 мкм. Благодаря таким минимальным зазорам достигается большое давление и высокое КПД, намного больше, чем у поршневых насосов.

В зависимости от компоновки главных деталей плунжерные насосы бывают:

одноцилиндровые;
многоцилиндровые;
вертикальные;
горизонтальные;
с постоянной производительностью;
с переменной производительностью;
ручные;
автоматические.

Плунжерные насосы – агрегаты высокого давления. Поэтому они не нашли применения в быту. Простота изготовления делает их надежными механизмами, которые широко применяются в различных сферах народного хозяйства:

В нефтяной промышленности (станки качалки, буровые насосы и другие).
В химической промышленности, для перекачки химрастворов.
В энергетике – приводы парогенераторов, насосы в АЭС.
В машиностроении – для обеспечения давления в гидроприводах.
В автомойках – для создания сильного напора воды.
В коммунальном хозяйстве – в гидравлических сетях.
В пищевой промышленности – для систем обратного осмоса.

Аксиальный плунжерный насос

Надо отметить, что аксиальный плунжерный насос часто называют аксиально-поршневым. Два этих термина описывают один и тот же механизм. Аксиальный указывает на то, что цилиндры расположены вдоль оси бока цилиндров.

Упорный диск — 1 вращается на оси — 2, которая находится под углом к оси блока цилиндров. Сферическая головка шатуна — 3 соединена с упорным диском. Когда диск вращается, шатуны — 4, следуя за головкой — 3, выдвигают и задвигают поршня (плунжеры) — 6, что приводит к всасыванию и нагнетанию воды через отверстия золотника распределителя — 7. Количество поршней бывает от 5 до 9.

У некоторых насосов угол γ можно менять произвольно. Соответственно меняется производительность насоса. Чем он больше, тем больше производительность. Угол оси упорного круга к оси блока не может быть больше 45 градусов.

На схеме показан насос у которого ведущий вал вращает упорный диск. Блок цилиндров неподвижен. Также применяют аксиально-плунжерные насосы, у которых крутиться блок цилиндров, а упорных диск неподвижен.

Плунжерный насос высокого давления

Простота конструкции плунжерных насосов делает их незаменимыми во многих отраслях промышленности. Компактные, недорогие, долговечные. Простое обслуживание. Давление от 100 до 3000 атм. Производительность от 200 до 3000 литров в минуту.

Изготавливают как стационарные, так и передвижные установки на шасси автомобиля. Применяют специальные антивибрационные опоры, которые гасят колебания насоса.

Привод насоса – электрический или ДВС.

Трансмиссия – упругая муфта, клиноременная передача – для электрического мотора.

Карданный вал или муфта сцепления – для ДВС.

Предохранительные устройства для недопущения превышения выше допустимых давления и температуры – стабилизаторы всасывания.

Самоочищающиеся фильтры – важный компонент насосной установки.

Применение:

Чистка любых поверхностей от краски;
Прочистка труб в различных системах;
Вычищение внутренних поверхностей емкостей;
Чистка топок, котлов, теплообменников;
Резка бетона, кирпича, цемента;
Снятие шпаклевки, резины, коррозии с любых поверхностей;
Удаление разметки на асфальте
Счистка граффити
Предание шероховатости поверхностям для их последующего склеивания;
Чистка железнодорожных вагонов изнутри;
Опреснение соленой воды;
Очистка воды обратным осмосом;
Дробление камней, грунта;
Разрезание кожи, дерева, пластмассы;
Удаление тугоплавких смол с поверхностей;
Удаление нечистот со дна автомобилей, поставленных на ремонт.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 13 чел.
Средний рейтинг: 4.7 из 5.

Основные сведения о плунжерных насосах с набивкой

Требуется ли техническое обслуживание набивки?

Да, техническое обслуживание необходимо проводить через регулярные промежутки времени, чтобы обеспечить правильную работу насоса на уплотнениях плунжера или набивке и снизить вероятность утечки. Набивка требует гораздо большего обслуживания, так как требует регулярной регулировки и большой осторожности, чтобы не перетянуть набивку, что приведет к избыточному трению и большему износу самой набивки. Уплотнения следует заменять, когда они изнашиваются или начинают появляться утечки

Есть ли преимущества при выборе плунжерного насоса по сравнению с другими технологиями для определенных применений?

Насосы Williams были разработаны с использованием компонентов высочайшего качества, чтобы выдерживать самые суровые условия и обеспечивать наилучший впрыск химикатов с точностью и повторяемостью. Наши насосы спроектированы таким образом, чтобы обеспечить превосходное уплотнение и при этом быть саморегулируемыми, поэтому они не требуют периодической регулировки, как это делают уплотнения сальникового типа.

Существуют различные типы приводов, используемых для работы плунжерного насоса с набивкой, наиболее распространенными являются электрические и пневматические приводы. Для этого случая мы обсудим комплектный плунжерный насос с пневматическим приводом. Регулируемое пневматическое устройство таймера идеально подходит для случаев, когда питание недоступно, и является хорошим решением для использования во взрывоопасных зонах. Дальнейшая регулировка громкости обеспечивается регулировкой длины хода. Это в сочетании с регулировкой частоты хода позволяет значительно варьировать производительность насоса, чтобы приспособиться к желаемым требованиям к расходу для конкретного применения.

Плунжерный насос с набивкой — пример поршневого насоса Williams серии «V».

В каких случаях обычно используются плунжерные насосы и почему они предпочтительнее в определенных ситуациях?

С плунжерным насосом с пневматическим приводом, приводимым в действие поршнем большего размера с приводом от воздуха, прикрепленного к плунжеру сальника ( плунжер используется для вытеснения химиката) фактически увеличивает давление нагнетания во много раз по сравнению с давлением подачи используется для привода поршневого плунжера при преодолении давления, позволяющего впрыскивать химическое вещество. Этот принцип конструкции позволяет пневматическому плунжерному насосу впрыскивать в нагнетательный патрубок высокого давления при относительно низком давлении подачи.

Идеально подходят чистые химикаты или концентрированные химикаты, поскольку этот тип насоса может вводить очень небольшие объемы с различной скоростью впрыска, что делает его идеально подходящим для впрыскивания таких малых объемов. Это избавляет от необходимости прибегать к разбавлению химиката водой и другими совместимыми средами только для того, чтобы иметь возможность эксплуатировать насос с минимальными расходами без остановки насоса.

На что следует обратить внимание при выборе плунжерного насоса?

Небольшие объемы (возможны 1-2 литра в день), высокое давление (до 13 100 фунтов на кв. дюйм) и большой динамический диапазон (со 100 литров в час до 1-2 литров в час) — вот некоторые факторы, которые следует учитывать при Выбор этого типа насоса. Благодаря своей уникальной конструкции плунжерный насос может перекачивать самые разные объемы и выполнять всего несколько ходов в минуту. Благодаря этому он идеально подходит для перекачки чистых (концентрированных) химикатов, сохраняя при этом точность и воспроизводимость в широком диапазоне сред и применений. Мы рекомендуем подсоединять эти типы насосов к резервуарам, расположенным выше уровня всасывания насоса, даже если резервуар находится на самом низком уровне. Это называется «условием положительного всасывания» и гарантирует, что химическое вещество всегда доступно для перекачивания. Другой тип условий всасывания называется «подъем всасывания», при котором насос должен всасывать химическое вещество из резервуара, который находится ниже уровня всасывания насоса, что требует, чтобы насос поднимал (вытягивал) химическое вещество из резервуара, чтобы быть возможность закачать в приложение. Это значительно снижает производительность и во многих случаях не может качать, если требуется «высота всасывания».

Наилучшим сценарием для этих типов насосов является «затопленное всасывание», когда химикат всегда доступен для насоса, когда это необходимо.

В каких конкретных случаях используются плунжерные насосы с набивкой?

Некоторые области применения плунжерных насосов с набивкой: метанол, ингибиторы коррозии, ингибиторы образования накипи, смазочные материалы, экстракты, понизители масляного сопротивления, поглотители H3S, меркаптаны и многие другие химические вещества, дозируемые в самых разных процессах во многих отраслях промышленности.

Уплотнительные плунжерные насосы обеспечивают возможность впрыскивания при самых разных давлениях нагнетания благодаря усилению давления подачи для преодоления давлений нагнетания в точке нагнетания в процессе.

Williams Pump Solutions

Насосы-дозаторы для химикатов Williams обеспечивают точность за счет возможности управления вводимым объемом путем регулировки частоты хода и длины хода (объем на ход), что входит в стандартную комплектацию всей линейки насосов. . Это позволяет операторам точно регулировать количество впрыскиваемого химиката для достижения желаемого эффекта в процессе. Поскольку во многих приложениях требуется широкий диапазон скоростей от минимальной, нормальной до максимальной, все это может быть достигнуто за счет динамического диапазона 100:1, который обеспечивает наша конструкция.

Насосы Williams используются в самых суровых условиях, где впрыск химикатов имеет решающее значение для обеспечения непрерывности технологического процесса и сведения к минимуму времени простоя для ремонта насоса. С этой целью насосы Williams спроектированы так, чтобы обеспечивать непрерывную работу в течение длительного периода времени благодаря нашей конструкции. Мы также производим наши насосы из нержавеющей стали 316/316L и предлагаем керамические плунжеры, а также двойные запатентованные уплотнения из ПТФЭ для достижения наилучших возможных результатов для наших пользователей.

Серии «V» и «W»

Мы производим различные модели серии «V» с расходом от 0,7 галлона в час (0,27 литра в час) до 8,81 галлона в час (33,35 литров в час) и давление до 9200 фунтов на кв. дюйм (634 бар изб.) на некоторых моделях. В насосах используются двойные уплотнения и семь различных материалов. В дополнение к вариантам уплотнения у нас есть как керамические плунжеры, так и варианты из нержавеющей стали. Керамические плунжеры и уплотнения из ПТФЭ являются нашими самыми популярными и совместимыми с самым широким спектром перекачиваемых химикатов. Насосы серии «W» охватывают диапазон расходов от 22,9 галлонов в час (86,40 литров в час) до 90 галлонов в час (336 литров в час) и давление до 3200 фунтов на кв. дюйм (221 бар изб.) на некоторых моделях .

Как работают плунжерные насосы в процедурах добычи нефти?

by carter-admin 22 июля 2019

Что такое плунжерные насосы? Плунжерные насосы положительные вытесняющее устройство, используемое для перемещения ряда различных жидкостей, в том числе с относительно высокой концентрацией твердого вещества. Именно по этой причине, такие насосы часто используются для обработки сточных вод и шлама. Однако, они также используются в добыче нефти. Простыми словами, как они работают, так это то, что они используют подвижный поршень в цилиндре, который вытесняет фиксированный объем жидкости в каждом рабочем цикле. Они похожи на поршневые насосы, но отличаются поршней, они используют твердый цилиндрический поршень, который скользит через уплотнение высокого давления. Эта уникальная конструкция делает плунжерные насосы идеальными для использование в приложениях высокого давления, например, при добыче нефти.

Плунжерные насосы в работе В Добыче нефти

Добыча нефти и газа относится к приложениям высокого давления, где Всасывание используется для подъема жидкостей и их перемещения в разные камеры для дальнейшая обработка. Эти жидкости иногда бывают чувствительными, горячими, холодными, абразивными. или токсичными, и они могут быть даже легковоспламеняющимися или опасными жидкостями. Плунжерные насосы наиболее популярны для использования в этих ситуациях, так как они хорошо подходят для среды с высоким давлением.

Чаще всего лучше использовать специальные, изготовленные на заказ плунжерные насосы для выполнения такой работы. Заказные плунжерные насосы обычно используется в нефтяной и газовой промышленности для перекачки воды под высоким давлением для сырой нефти добыча. Они бывают всех размеров и материалов, чтобы удовлетворить все виды уникальных потребности. Например, насосы, предназначенные для нагнетания воды под высоким давлением, будут отличаться конструкция и состав насосов, используемых для подъема сырой нефти из и в лечебные камеры. Эти насосы также очень универсальны и могут быть установлены со специальными клапанами, которые делают их готовыми к использованию в агрессивных или абразивных средах. среды.

Компоненты А Плунжерный насос

Плунжерный насос состоит из нескольких частей. Плунжер сама содержится в цилиндрической камере. Он оборудован клапанами для регулирование потока жидкости. Удлинители, иногда называемые пони-стержнями, служат для перемещения поршня по камере. Каждая из этих частей является имеет решающее значение для правильной работы насоса. Клапаны насоса могут быть настроены для высокоскоростных приложений с использованием таких материалов, как титан или нержавеющая сталь. Насосы также могут быть рассчитаны на перекачку больших объемов жидкости или выполнять надежно даже при недостатке жидкости на входе насоса. Удилища для пони могут быть изготовлены из износостойких материалов и могут быть изготовлены по индивидуальному заказу конкретного плунжера.

Правильный тип Плунжерный насос

Важно отметить, что материал плунжера должны быть основаны на типе перекачиваемой жидкости. Плунжеры с керамическим покрытием хорошо подходит для абразивных жидкостей, но плунжеры из карбида вольфрама защищают от износа и рвется (правда не коррозия). Оксид хрома используется для перекачки жидкостей с мало смазки. Работайте с надежным поставщиком, который поможет вам через процесс подбора плунжерных насосов, необходимых для ваших целей, Например, Картер Памп.