Ремонт и монтаж насоса с использованием приборов КИП

Введение.

Конструкторско-технологический институт технического углерода СО РАН был основан в 1957 г. как отдел технического углерода с экспериментальным производством Научно-исследовательского конструкторско-технологического института шинной промышленности. В 1968 г. на базе Отдела организован Всесоюзный научно-исследовательский институт сажевой промышленности (Приказ Министра нефтеперерабатывающей промышленности СССР от 12.06.1968 г. № 367), который 03.12.1974 г. приказом Министра нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР № 928 переименован во Всесоюзный научно-исследовательский институт технического углерода (ВНИИТУ) Министерства нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР. ВНИИТУ являлся головным в подотрасли технического углерода и занимался вопросами разработки технологий и теоретическими основами процессов образования и выделения углеродных материалов. Он курировал работу 15 заводов подотрасли. Результаты исследований ученых института положены в основу проектирования, строительства и введения в строй действующих Омского, Барнаульского, Новоярославского, Сызранского, Кременчугского, Стахановского и Нижнекамского заводов технического углерода, а также аналогичных заводов в Польше и Чехословакии и коренной модернизации Челекенского, Ивановского и Туймазинского заводов технического углерода. В 1963 году коллективу авторов ВНИИТУ за разработку процесса и промышленной технологии получения печной активной сажи ПМ-70 из жидких углеводородов была присуждена Ленинская премия в области науки и техники.

Омский филиал Института катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (ОФ ИК СО РАН) был создан как Отдел каталитических превращений углеводородов Института катализа СО АН СССР с целью разработки катализаторов и процессов в интересах нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (Постановление Президиума СО АН СССР № 342 от 31.10.1978 г.) и стал одним из 2 первых академических подразделений в г. Омске. В 1991 г. отдел был реорганизован в филиал Института катализа СО АН СССР (Постановление Президиума СО АН СССР от 07.05.1991 г. № 260 «О создании Омского филиала Института катализа СО АН СССР»). Филиал до 2003 г. являлся территориально обособленным структурным подразделением Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН. В 1996 году коллективу авторов ОФ ИК СО РАН была присуждена Премия Правительства Российской Федерации в области науки и техники " За разработку, внедрение в производство и использование эффективных катализаторов крекинга".

Сегодня в структуру Института входят 4 научно-исследовательских лаборатории, отдел экспериментальных технологий. Коллектив ИППУ СО РАН насчитывает около 260 человек, 44 из которых - научные работники.

    Целью и предметом деятельности Института является проведение фундаментальных, поисковых и прикладных научных исследований, опытно-конструкторских и опытно-технологических работ, осуществление образовательной деятельности, внедрение достижений науки в производство, содействующих технологическому, экономическому и социальному развитию Российской Федерации, в том числе:

- изучение механизмов химических превращений углеводородов, в том числе в термических и каталитических процессах, а также в условиях высокоэнергетических воздействий;

- разработка новых катализаторов и технологий химической переработки углеводородов нефтяного и газового происхождения в широкий спектр продуктов различных сфер применения, в том числе топливного назначения, продуктов нефтехимического и органического синтеза, технического углерода;

- химические и технологические аспекты создания новых конструкционных и функциональных углеродных и углеродсодержащих материалов, в том числе биомедицинского и ветеринарного назначения;

 

ИППУ СО РАН занимается получением новых марок технического углерода и разработкой технологии их получения.

Качество технического углерода отмечено 14-ю международными призами.

Ежегодно производится до 90 тыс. тонн технического углерода. Он отправляется в большинство стран мира.

 

Целью дипломного проекта является составление документации на эксплуатация насоса моноблочно-консольного.

    Задачей дипломного проекта является, изучение устройства и принципа его действия, безопасных мер эксплуатации, выбор материала для изготовления вала, научиться пользоваться формулами при расчете деталей оборудования на прочность, применение знаний полученных в процессе учебы.

 

Пояснительная часть

Назначение насоса

 

    Электронасосы центробежные консольные моноблочные типа НМ предназначен для подачи присадок в смеситель гранулятор при мокром способе гранулирования тех. углерода.

 Электронасосы изготавливаются: - с одинарным сальниковым уплотнением для перекачивания жидкости до 85 0С; - с торцовым уплотнением для перекачивания жидкости до 140 °С. Электронасосы применяются в системах водоснабжения и отопления производственных и жилых помещений. Класс защиты электронасосов от поражения электрическим током I ГОСТ 12.2.007.0-75.

Описание насоса

    Агрегат насосный типа " НМ" состоит из насоса и электродвигателя, смонтированных на удлиненном конце вала электродвигателя. Насос крепится к фланцу электродвигателя

Рабочее колесо консольного насоса представляет собой барабан, состоящий из двух дисков и перегородок, расположенных под определенным углом. Барабан помещен в полость и приводится во вращение посредством вала, подшипниковый узел которого защищен от жидкости внутри полости. Таким образом барабан (рабочее колесо) располагается консольно на валу внутри корпуса насоса. Полость в котором расположено рабочее колесо насоса имеет два отверстия - одно с противоположной стороны от вала (в центре, в районе оси вала), а второе на окружности корпуса. Первое отверстие служит для подвода рабочей жидкости к рабочему колесу консольного насоса, второе - для отвода жидкости под давлением. Давление жидкости возникает в результате вращения рабочего колеса и возникающего вследствие этого центростремительного ускорения в жидкости, вращаемой перегородками рабочего колеса - лопастями консольного насоса. Отсюда и название одного из видов консольных насосов - " центробежный консольный насос".

Электронасос состоит: из центробежного насоса и фланцевого электродвигателя с удлиненным концом вала. Направление вращения вала – по часовой стрелке, если смотреть со стороны электродвигателя. Стрелка, указывающая направление вращения, расположена на корпусе насоса.

Корпус насоса представляет собой чугунную отливку, в которой выполнены входной и выходной патрубки, спиральная камера и опорные лапы.

Корпус насоса соединяется с фланцем электродвигателя с помощью фонаря.

Рабочее колесо представляет собой отливку из чугуна и закреплено на валу шпонкой и гайкой.

Уплотнение вала – одинарная мягкая сальниковая.

 

Техническая характеристика насоса НМ 50-80

Подача, м3 /ч	50
Напор, м	50
Частота вращения, об/мин	2900
Температура перекачиваемой жидкости, 0С	0...80
Мощность, кВт	15
Масса, кг	185
Расшифровка обозначения насоса НМ 50-80 НМ - насос моноблочный 50/80 - подача на входе и на выходе

 

Эксплуатация насоса

 

При эксплуатации насосов необходимо соблюдать требования инструкций заводов-изготовителей, и производственных инструкций.

Пуск электронасоса, работающего под заливом производить в следующей последовательности:

- открыть задвижки на всасывающем и напорном трубопроводах и заполнить электронасос жидкостью, удалив из него воздух;

- закрыть задвижку на напорном трубопроводе;

- проверить правильность направления вращения кратковременным пуском электронасоса. Вращение ротора должно быть по часовой стрелке, если смотреть со стороны двигателя;

- включить электронасос, После этого плавно открыть задвижку на напорном трубопроводе, установить режим работы в пределах рекомендуемого рабочего интервала характеристики.

Пуск электронасоса, работающего с разрежением на всасывании, производить в следующей последовательности:

- открыть задвижку на всасывании;

- залить электронасос и всасывающий трубопровод жидкостью. На всасывающем трубопроводе электронасоса должен быть установлен обратный приемный клапан. Последующие операции производить в соответствии с пуском электронасоса, работающего под заливом.

Пуск электронасоса допускается на открытую задвижку на напорном трубопроводе при выполнении следующих условий:

- система должна быть заполнена водой;

- исключены причины возникновения гидроудара;

- электронасос должен работать в рабочем интервале характеристики;

- наличие пускозащитной аппаратуры, соответствующей мощности электродвигателя и его характеристикам.

Во время эксплуатации насосов необходимо обеспечивать постоянный уход и контроль над ними. Качественный уход за насосами обусловливает надежность их эксплуатации. Поэтому очень важно точно соблюдать инструкции заводов-изготовителей по техническому обслуживанию; обычно в первые 3000 часов работы насосов требуется только контроль и уход за ними. Необходимо постоянно контролировать температуру перекачиваемой жидкости в насосе и во всасывающем трубопроводе. Необходимо наблюдать за силой тока, чтобы не превысить указанного на фирменной табличке значения. Для этого следует проверять защиту электродвигателя. Особенно важен постоянный контроль за количеством и качеством масла. Необходимо еженедельно проверять уровень масла в картере и в подшипниках.

Согласно указаниям инструкции завода-изготовителя по обслуживанию и уходу за насосами и в соответствии с местными условиями эксплуатации должны быть разработаны собственные инструкции и указания по техническому обслуживанию и уходу. В них устанавливают сроки проведения регулярных проверок и ревизий, а также работ по техническому обслуживанию и ремонту. Для каждого насоса заводят эксплуатационный журнал или книгу, по которым можно было бы определить состояние насоса, установить необходимость проведения ревизии и соответствующего вида ремонта. Следует также регулярно проверять эксплуатационную готовность резервных насосов, чтобы в любое время гарантировать ввод их в эксплуатацию.

Согласно указаниям инструкции завода-изготовителя по обслуживанию и уходу за насосами и в соответствии с местными условиями эксплуатации должны быть разработаны собственные инструкции и указания по техническому обслуживанию и уходу. В них устанавливают сроки проведения регулярных проверок и ревизий, а также работ по техническому обслуживанию и ремонту. При установке агрегатов на открытой площадке следует обратить внимание на необходимость постоянного прогрева при низких температурах, во время стоянки, а также на своевременное опорожнение от жидкости насосов и трубопроводов. Пуск насоса в холодном состоянии при перекачивании жидкости с различной вязкостью недопустим, так как это может привести к повреждению насоса. Кроме того, необходимо дать указания для проведения работ по техническому обслуживанию агрегатов.

Первую смену масла и чистку масляных полостей в подшипниках с жидкой смазкой проводят после 200 ч эксплуатации, следующую смену масла — после 1500—2000 ч, но не реже одного раза в год. При использовании высококачественных сортов масла (турбинное) допускают большую продолжительность работы.

Через определенные промежутки времени проверяют муфты, в первую очередь их центровку. В упругих муфтах следует проверять состояние резиновых деталей. Применяют полностью пригодные резиновые буферы для обеспечения равномерной и спокойной работы муфты.

Валы резервных насосов через определенные отрезки времени проворачивают вручную, чтобы предотвратить схватывание вала. Перед каждым включением насоса проворачивают вручную проверяют свободное вращение ротора насоса и отсутствие задевания в корпусе. Необходимо постоянно проверять работоспособность (ход штоков, плотность уплотнения) запорной арматуры во всасывающем и нагнетательном трубопроводах. Центробежные насосы не требуют особого ухода, но следует обращать внимание на то, чтобы перекачиваемая среда не содержала грубых загрязнений и твердых компонентов, а уплотнение вала обеспечивало требуемую плотность.

Для обеспечения надежной работы насоса в течении всего срока эксплуатации необходимо проводить технические обслуживания.

Система технического обслуживания представляет собой комплекс организационно-технических мероприятий, регламентирующих и обеспечивающих выполнение профилактических ремонтов и технического обслуживания оборудования.

При техническом обслуживании необходимо руководствоваться требованиями, содержащимися в группе ГОСТов, объединенных рубрикой «надежность в технике».

Ежесменное техническое обслуживание основное и решающие профилактическое мероприятие, призванное обеспечивать надежную работу оборудования между ремонтами.

На всех предприятиях необходимо иметь четкие инструкции по каждому рабочему месту, в которых должны быть даны исчерпывающие указания по ежесменному техническому обслуживанию.

В ежесменное техническое обслуживание насоса входят следующие основные работы: обтирка, чистка, регулярный наружный осмотр, смазка, проверка состояния масляных и охлаждающих систем подшипников, наблюдение за состоянием крепежных деталей, соединений и их подтяжка, устранение мелких дефектов, частичная регулировка, проверка состояния ограждающих устройств с целью обеспечения безопасных условий труда. Ежесменное техническое обслуживание проводят, как правило, без остановки технологического процесса. Выявленные дефекты и неисправности следует устранять в возможно короткие сроки силами технологического и дежурного ремонтного персонала данной смены и фиксировать в сменном журнале.

Сменный журнал по учету выявленных дефектов и работ ежесменного технического обслуживания является первичным документом, отражающим техническое состояние и работоспособность действующего оборудования, и служит для контроля работы дежурного ремонтного персонала. Сменный журнал, как правило, ведут начальники смен или бригадиры дежурного ремонтного персонала. Заступающий на смену обязан: ознакомиться с записями предыдущей смены; ознакомиться с состоянием оборудования; при обнаружении дефектов и неисправностей, не отраженных в журнале, сделать об этом соответствующую запись. В сменном журнале должны фиксироваться: результаты осмотров закрепленного оборудования; все дефекты, неполадки и неисправности, нарушающие нормальную работу оборудования меры, принятые для устранения дефектов и неисправностей; нарушения правил эксплуатации оборудования персоналом и фамилии нарушителей; отметки об устранении дефектов и неисправностей; подпись лица, устранившего дефект.

 

Расчётная часть.

Расчет вала на прочность

 

Исходные данные:

- частота вращения вала, п_в= 2900 об/мин.

- напор, Н = 50 м;

- подача насоса, Q = 50 м³/ч;

- диаметр рабочего колеса, D= 0, 32 м;

- масса колеса, m = 10, 2 кг = 102Н;

- ширина лопасти рабочего колеса, b= 0, 03 м;

- плотность перекачиваемой жидкости, ρ = 867 кг/м³;

- допускаемый кавитационный запас, _Δ h = 3.5 м.

 

 

В процессе работы на вал насоса действует сложная система нагрузок: вес деталей G, установленных на валу; радиальная сила F_r; осевая сила F_a; центробежная сила F_ц. расчетная схема представлена на рисунке 2.1.

 

Рисунок 4.2 - Расчетная схема вала. Эпюры изгибающих и крутящих моментов

 

Радиальная сила F_r, Н, обусловленная неравномерностью распределения давлений в отводе, определяется по формуле:

 

F_r = ρ ∙ g ∙ k ∙ H ∙ b∙ D,                                      (2.17)

 

где k - коэффициент, учитывающий геометрические особенности отвода, для спиральных отводов k = 1, 04.

 

F_r = 867 ∙ 9, 8 ∙ 1, 04 ∙ 50 ∙ 0, 03 ∙ 0, 32 = 4242 Н

Осевая сила F_а, Н, в центробежном насосе со спиральным отводом рассчитывается по формуле:

F_а = ρ ∙ g ∙ k_А ∙ H ∙ А_к,                               (2.2)

 

где k_А – коэффициент осевой силы, для двухсторонних насосов k_А = 2;

  А_к - площадь уплотнительного кольца, м².

 

Площадь уплотнительного кольца А_к, м², рассчитывается по формуле:

 

 

где D_к – диаметр уплотнительного кольца колеса D_к = 0, 1 м

d_в – диаметр вала в месте уплотнения d_в = 0, 05 м

 

 

F_а = 867 ∙ 9, 8 ∙ 2 ∙ 50 ∙ 0, 005 = 4248 Н      

    Центробежная сила от неуравновешенной массы возникает вследствие несовпадения расточки колеса с его центром тяжести. Для устранения этой силы производится статическая балансировка деталей.

    Допускаемая центробежная сила F_ц, Н, от неуравновешенной массы вращающихся деталей определяется по формуле:

 

                                            F_ц = 10 ∙ m ∙ ω ² ∙ e,                                      (2.3)

 

где e – удельная неуравновешенность деталей, e = 0, 001.

 

F_ц = 10 ∙ 10, 2 ∙ 308, 24² ∙ 0, 001= 9691 Н

Для расчета статической прочности определяются максимальные изгибающий и крутящий моменты, для чего составляется расчетная схема и определяются реакции опор.

 

В плоскости хz:

R_хА∙ с - F_ц∙ а = 0

R_хА = F_ц∙ = 9691 ∙  = 11952 Н

R_хВ∙ с - F_ц∙ (а + с) = 0

R_хВ = F_ц∙ = 9691 ∙  = 21643 Н

 

Проверка                    R_хА - R_хВ + F_ц = 0

                                     11952-2164+ 9691 = 0

В плоскости уz:

-R_уА∙ с + F_r∙ а-

R_уА = = =2968 Н

 

-R_уВ∙ с + F_r∙ (а+с) - F_а  = 0

 

R_уВ = = = 7210 Н

 

Проверка                                    

R_уА – R_уВ + F_r = 0

2968-7210+ 4242 = 0

 

Определяются изгибающие моменты по длине вала в плоскости хz.

М_хА = 0

М_хВ = R_хА∙ с= 11952 ∙ 0, 3 = 3585 Н∙ м

М_хС = R_хА∙ (а+с) - R_хВ∙ а = 11952 ∙ (0, 37+0, 3) - 21643 ∙ 0, 37 = 0 Н∙ м

 

Определяются изгибающие моменты по длине вала в плоскости уz.

М_уА = 0

М_уВ = R_уА∙ с= 2968 ∙ 0, 3 = 890 Н∙ м

М_уС = R_уА∙ (а+с) – R_уВ∙ а = 2968 ∙ (0, 37+0, 3) - 7210 ∙ 0, 37 = - 679 Н∙ м

 

Определяются крутящие моменты по длине вала

 

                              М_кр = F_ц  = 9691  = 1550 Н∙ м                    (2.31)

Определяется эквивалентный изгибающий момент М_иmax, Н∙ м, по формуле:

 

                                 М_{и max}= ,                                      (2.31)

 

М_{и max}= = 4217 Н∙ м

 

Определяется максимальное напряжение на изгиб σ _{и max}, МПа, по формуле:

Наибольшие напряжения изгиба возникает в месте расположения подшипника d=0, 07 м.

                                       σ _{и max} = ,                                             (2.32)

 

σ _и =  = 120 МПа

 

Определяется максимальное напряжение на кручение τ _{кр max}, МПа, по формуле:

                                      τ _{кр max} =  ,                                             (2.33)

 

τ _кр=  = 22 МПа   

 

Определяется максимальное суммарное напряжение σ _{Σ max}, МПа, по формуле:

σ _{Σ max} = , (2.24)

 

σ _{Σ max} = = 127 МПа

Условие статической прочности вала:

σ _{Σ max}< [σ ],

127МПа < 139 МПа

Условие прочности вала выполняется т.к.

σ _{Σ max}< [σ ],

 

 

Расчет вала на жесткость

 

Исходные данные:

- модуль упругости материала вала, Е = 2∙ 10¹¹ Па

- эквивалентный момент М_иmax=4217 Н∙ м

- расстояние между рабочим колесом и ближайшей опорой l = 0, 37 м;

 

В процессе работы на вал насоса действует нагрузка от деталей расположены на нём, вследствие чего вал прогибается. Для нормальной работы насоса должно выполняться следующие условие жёсткости вала:

 

                                                                                      (2.34)

 

где l-расстояние от опоры до рабочего колеса, м;

Прогиб вала рассчитывается по формуле:

(2.35)

где I_x- осевой момент инерции, м⁴.

Осевой момент инерции рассчитывается по формуле:

 

где d=0, 07 м – диаметр вала в месте установки подшипника.

 

м⁴

 

Допускаемый прогиб по жёсткости рассчитывается по формуле:

м

Условие жёсткости вала выполняется, т.к.

Экономическая часть

Заключение.

 

В процессе выполнения дипломного проекта были закреплены теоретические знания и получены навыки по установке насоса.

В теоретической части курсового проекта рассмотрены и изложены следующие вопросы:

- назначение насоса;

- описание насоса;

-эксплуатация насоса

- ремонт и монтаж насоса с использованием приборов КИП

- охрана труда и окружающей среды

На основании рабочей среды и действующих нагрузок выбранасталь 40Х для изготовления вала насоса.

Так же были выполнены следующие расчёты:

-расчет выпускного фланцевого соединения на прочность. Условие прочности прокладки выполняются

-расчёт вала на прочность. Условие прочности вала выполняется

-расчёт вала на жёсткость. Условие жёсткости вала выполняется.

-расчёт вала на виброустойчивость. Условие виброустойчивости вала насоса обеспечивается

-расчёт строп. Выбираются стропы СТП-1.5 (РД 24-СЗК-01-01)

В экономической части дипломного проекта проведены и изучены расчёты затрат на монтаж центробежного насоса.

В графической части проекта представлены:

-общий вид центробежного насоса

-общий вид насоса в разрезе

-детали насоса (вал, рабочее колесо, крышка подшипника)

-монтажная схема

 

Список источников

 

1. Анурьев В.И. «Справочник конструктора машиностроителя». М. «Машиностроение», 2011 – 816 с.

2. Воронкин Ю.Н. «Методы профилактики промышленного оборудования». М. «Академия», 2012 – 240 с.

3. Домашнев А.Д. «Конструирование и расчет химических аппаратов». М. «Машгиз», 2012-624 с.

4. Ивановский В.И. «Технический углерод. Процессы и аппараты». Омск, ОАО «Омсктехуглерод», 2014-228 с.

5. Лащинский А.Л. «Основы конструирования и расчета химической литературы». М. «Машиностроение», 2013 752 с.

6. Мовнин М.С. «Основы технической механики». С-Пб, «Политехника», 2014-286 с.

7. Чернавский С.А. «Курсовое проектирование деталей машин». М. «Машиностроение», 2012-286 с.

8. Ряховский О.А. «Детали машин». М, «Дрофа», 2013-388 с.

 

Введение.

Конструкторско-технологический институт технического углерода СО РАН был основан в 1957 г. как отдел технического углерода с экспериментальным производством Научно-исследовательского конструкторско-технологического института шинной промышленности. В 1968 г. на базе Отдела организован Всесоюзный научно-исследовательский институт сажевой промышленности (Приказ Министра нефтеперерабатывающей промышленности СССР от 12.06.1968 г. № 367), который 03.12.1974 г. приказом Министра нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР № 928 переименован во Всесоюзный научно-исследовательский институт технического углерода (ВНИИТУ) Министерства нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности СССР. ВНИИТУ являлся головным в подотрасли технического углерода и занимался вопросами разработки технологий и теоретическими основами процессов образования и выделения углеродных материалов. Он курировал работу 15 заводов подотрасли. Результаты исследований ученых института положены в основу проектирования, строительства и введения в строй действующих Омского, Барнаульского, Новоярославского, Сызранского, Кременчугского, Стахановского и Нижнекамского заводов технического углерода, а также аналогичных заводов в Польше и Чехословакии и коренной модернизации Челекенского, Ивановского и Туймазинского заводов технического углерода. В 1963 году коллективу авторов ВНИИТУ за разработку процесса и промышленной технологии получения печной активной сажи ПМ-70 из жидких углеводородов была присуждена Ленинская премия в области науки и техники.

Омский филиал Института катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук (ОФ ИК СО РАН) был создан как Отдел каталитических превращений углеводородов Института катализа СО АН СССР с целью разработки катализаторов и процессов в интересах нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности (Постановление Президиума СО АН СССР № 342 от 31.10.1978 г.) и стал одним из 2 первых академических подразделений в г. Омске. В 1991 г. отдел был реорганизован в филиал Института катализа СО АН СССР (Постановление Президиума СО АН СССР от 07.05.1991 г. № 260 «О создании Омского филиала Института катализа СО АН СССР»). Филиал до 2003 г. являлся территориально обособленным структурным подразделением Института катализа им. Г.К. Борескова СО РАН. В 1996 году коллективу авторов ОФ ИК СО РАН была присуждена Премия Правительства Российской Федерации в области науки и техники " За разработку, внедрение в производство и использование эффективных катализаторов крекинга".

Сегодня в структуру Института входят 4 научно-исследовательских лаборатории, отдел экспериментальных технологий. Коллектив ИППУ СО РАН насчитывает около 260 человек, 44 из которых - научные работники.

    Целью и предметом деятельности Института является проведение фундаментальных, поисковых и прикладных научных исследований, опытно-конструкторских и опытно-технологических работ, осуществление образовательной деятельности, внедрение достижений науки в производство, содействующих технологическому, экономическому и социальному развитию Российской Федерации, в том числе:

- изучение механизмов химических превращений углеводородов, в том числе в термических и каталитических процессах, а также в условиях высокоэнергетических воздействий;

- разработка новых катализаторов и технологий химической переработки углеводородов нефтяного и газового происхождения в широкий спектр продуктов различных сфер применения, в том числе топливного назначения, продуктов нефтехимического и органического синтеза, технического углерода;

- химические и технологические аспекты создания новых конструкционных и функциональных углеродных и углеродсодержащих материалов, в том числе биомедицинского и ветеринарного назначения;

 

ИППУ СО РАН занимается получением новых марок технического углерода и разработкой технологии их получения.

Качество технического углерода отмечено 14-ю международными призами.

Ежегодно производится до 90 тыс. тонн технического углерода. Он отправляется в большинство стран мира.

 

Целью дипломного проекта является составление документации на эксплуатация насоса моноблочно-консольного.

    Задачей дипломного проекта является, изучение устройства и принципа его действия, безопасных мер эксплуатации, выбор материала для изготовления вала, научиться пользоваться формулами при расчете деталей оборудования на прочность, применение знаний полученных в процессе учебы.

 

Пояснительная часть

Назначение насоса

 

    Электронасосы центробежные консольные моноблочные типа НМ предназначен для подачи присадок в смеситель гранулятор при мокром способе гранулирования тех. углерода.

 Электронасосы изготавливаются: - с одинарным сальниковым уплотнением для перекачивания жидкости до 85 0С; - с торцовым уплотнением для перекачивания жидкости до 140 °С. Электронасосы применяются в системах водоснабжения и отопления производственных и жилых помещений. Класс защиты электронасосов от поражения электрическим током I ГОСТ 12.2.007.0-75.

Описание насоса

    Агрегат насосный типа " НМ" состоит из насоса и электродвигателя, смонтированных на удлиненном конце вала электродвигателя. Насос крепится к фланцу электродвигателя

Рабочее колесо консольного насоса представляет собой барабан, состоящий из двух дисков и перегородок, расположенных под определенным углом. Барабан помещен в полость и приводится во вращение посредством вала, подшипниковый узел которого защищен от жидкости внутри полости. Таким образом барабан (рабочее колесо) располагается консольно на валу внутри корпуса насоса. Полость в котором расположено рабочее колесо насоса имеет два отверстия - одно с противоположной стороны от вала (в центре, в районе оси вала), а второе на окружности корпуса. Первое отверстие служит для подвода рабочей жидкости к рабочему колесу консольного насоса, второе - для отвода жидкости под давлением. Давление жидкости возникает в результате вращения рабочего колеса и возникающего вследствие этого центростремительного ускорения в жидкости, вращаемой перегородками рабочего колеса - лопастями консольного насоса. Отсюда и название одного из видов консольных насосов - " центробежный консольный насос".

Электронасос состоит: из центробежного насоса и фланцевого электродвигателя с удлиненным концом вала. Направление вращения вала – по часовой стрелке, если смотреть со стороны электродвигателя. Стрелка, указывающая направление вращения, расположена на корпусе насоса.

Корпус насоса представляет собой чугунную отливку, в которой выполнены входной и выходной патрубки, спиральная камера и опорные лапы.

Корпус насоса соединяется с фланцем электродвигателя с помощью фонаря.

Рабочее колесо представляет собой отливку из чугуна и закреплено на валу шпонкой и гайкой.

Уплотнение вала – одинарная мягкая сальниковая.

 

Техническая характеристика насоса НМ 50-80

Подача, м3 /ч	50
Напор, м	50
Частота вращения, об/мин	2900
Температура перекачиваемой жидкости, 0С	0...80
Мощность, кВт	15
Масса, кг	185
Расшифровка обозначения насоса НМ 50-80 НМ - насос моноблочный 50/80 - подача на входе и на выходе

 

Эксплуатация насоса

 

При эксплуатации насосов необходимо соблюдать требования инструкций заводов-изготовителей, и производственных инструкций.

Пуск электронасоса, работающего под заливом производить в следующей последовательности:

- открыть задвижки на всасывающем и напорном трубопроводах и заполнить электронасос жидкостью, удалив из него воздух;

- закрыть задвижку на напорном трубопроводе;

- проверить правильность направления вращения кратковременным пуском электронасоса. Вращение ротора должно быть по часовой стрелке, если смотреть со стороны двигателя;

- включить электронасос, После этого плавно открыть задвижку на напорном трубопроводе, установить режим работы в пределах рекомендуемого рабочего интервала характеристики.

Пуск электронасоса, работающего с разрежением на всасывании, производить в следующей последовательности:

- открыть задвижку на всасывании;

- залить электронасос и всасывающий трубопровод жидкостью. На всасывающем трубопроводе электронасоса должен быть установлен обратный приемный клапан. Последующие операции производить в соответствии с пуском электронасоса, работающего под заливом.

Пуск электронасоса допускается на открытую задвижку на напорном трубопроводе при выполнении следующих условий:

- система должна быть заполнена водой;

- исключены причины возникновения гидроудара;

- электронасос должен работать в рабочем интервале характеристики;

- наличие пускозащитной аппаратуры, соответствующей мощности электродвигателя и его характеристикам.

Во время эксплуатации насосов необходимо обеспечивать постоянный уход и контроль над ними. Качественный уход за насосами обусловливает надежность их эксплуатации. Поэтому очень важно точно соблюдать инструкции заводов-изготовителей по техническому обслуживанию; обычно в первые 3000 часов работы насосов требуется только контроль и уход за ними. Необходимо постоянно контролировать температуру перекачиваемой жидкости в насосе и во всасывающем трубопроводе. Необходимо наблюдать за силой тока, чтобы не превысить указанного на фирменной табличке значения. Для этого следует проверять защиту электродвигателя. Особенно важен постоянный контроль за количеством и качеством масла. Необходимо еженедельно проверять уровень масла в картере и в подшипниках.

Согласно указаниям инструкции завода-изготовителя по обслуживанию и уходу за насосами и в соответствии с местными условиями эксплуатации должны быть разработаны собственные инструкции и указания по техническому обслуживанию и уходу. В них устанавливают сроки проведения регулярных проверок и ревизий, а также работ по техническому обслуживанию и ремонту. Для каждого насоса заводят эксплуатационный журнал или книгу, по которым можно было бы определить состояние насоса, установить необходимость проведения ревизии и соответствующего вида ремонта. Следует также регулярно проверять эксплуатационную готовность резервных насосов, чтобы в любое время гарантировать ввод их в эксплуатацию.

Согласно указаниям инструкции завода-изготовителя по обслуживанию и уходу за насосами и в соответствии с местными условиями эксплуатации должны быть разработаны собственные инструкции и указания по техническому обслуживанию и уходу. В них устанавливают сроки проведения регулярных проверок и ревизий, а также работ по техническому обслуживанию и ремонту. При установке агрегатов на открытой площадке следует обратить внимание на необходимость постоянного прогрева при низких температурах, во время стоянки, а также на своевременное опорожнение от жидкости насосов и трубопроводов. Пуск насоса в холодном состоянии при перекачивании жидкости с различной вязкостью недопустим, так как это может привести к повреждению насоса. Кроме того, необходимо дать указания для проведения работ по техническому обслуживанию агрегатов.

Первую смену масла и чистку масляных полостей в подшипниках с жидкой смазкой проводят после 200 ч эксплуатации, следующую смену масла — после 1500—2000 ч, но не реже одного раза в год. При использовании высококачественных сортов масла (турбинное) допускают большую продолжительность работы.

Через определенные промежутки времени проверяют муфты, в первую очередь их центровку. В упругих муфтах следует проверять состояние резиновых деталей. Применяют полностью пригодные резиновые буферы для обеспечения равномерной и спокойной работы муфты.

Валы резервных насосов через определенные отрезки времени проворачивают вручную, чтобы предотвратить схватывание вала. Перед каждым включением насоса проворачивают вручную проверяют свободное вращение ротора насоса и отсутствие задевания в корпусе. Необходимо постоянно проверять работоспособность (ход штоков, плотность уплотнения) запорной арматуры во всасывающем и нагнетательном трубопроводах. Центробежные насосы не требуют особого ухода, но следует обращать внимание на то, чтобы перекачиваемая среда не содержала грубых загрязнений и твердых компонентов, а уплотнение вала обеспечивало требуемую плотность.

Для обеспечения надежной работы насоса в течении всего срока эксплуатации необходимо проводить технические обслуживания.

Система технического обслуживания представляет собой комплекс организационно-технических мероприятий, регламентирующих и обеспечивающих выполнение профилактических ремонтов и технического обслуживания оборудования.

При техническом обслуживании необходимо руководствоваться требованиями, содержащимися в группе ГОСТов, объединенных рубрикой «надежность в технике».

Ежесменное техническое обслуживание основное и решающие профилактическое мероприятие, призванное обеспечивать надежную работу оборудования между ремонтами.

На всех предприятиях необходимо иметь четкие инструкции по каждому рабочему месту, в которых должны быть даны исчерпывающие указания по ежесменному техническому обслуживанию.

В ежесменное техническое обслуживание насоса входят следующие основные работы: обтирка, чистка, регулярный наружный осмотр, смазка, проверка состояния масляных и охлаждающих систем подшипников, наблюдение за состоянием крепежных деталей, соединений и их подтяжка, устранение мелких дефектов, частичная регулировка, проверка состояния ограждающих устройств с целью обеспечения безопасных условий труда. Ежесменное техническое обслуживание проводят, как правило, без остановки технологического процесса. Выявленные дефекты и неисправности следует устранять в возможно короткие сроки силами технологического и дежурного ремонтного персонала данной смены и фиксировать в сменном журнале.

Сменный журнал по учету выявленных дефектов и работ ежесменного технического обслуживания является первичным документом, отражающим техническое состояние и работоспособность действующего оборудования, и служит для контроля работы дежурного ремонтного персонала. Сменный журнал, как правило, ведут начальники смен или бригадиры дежурного ремонтного персонала. Заступающий на смену обязан: ознакомиться с записями предыдущей смены; ознакомиться с состоянием оборудования; при обнаружении дефектов и неисправностей, не отраженных в журнале, сделать об этом соответствующую запись. В сменном журнале должны фиксироваться: результаты осмотров закрепленного оборудования; все дефекты, неполадки и неисправности, нарушающие нормальную работу оборудования меры, принятые для устранения дефектов и неисправностей; нарушения правил эксплуатации оборудования персоналом и фамилии нарушителей; отметки об устранении дефектов и неисправностей; подпись лица, устранившего дефект.

 

Ремонт и монтаж насоса с использованием приборов КИП

В настоящие время методы монтажа насосов не изменились, но появились современные методы центровки валов.

Самым современным методом центровки валов на сегодняшний день является центровка валов при помощи лазерного луча. Несколько типов лазерных систем центровки доступно для решения задач центровки валов. Вместо стальных стержней с часовыми индикаторами, эти системы используют лазерные лучи и электронные детекторы. Одно из главных преимуществ лазерного луча - то, что нет потери точности измерений, вызванной прогибом выносных штанг. Все лазерные системы, включают в себя лазерные излучатели, приемники и электронный блок, который производит расчеты центровки.

В настоящее время существует два типа лазерных систем, основанных на различных методиках:

1.один лазер с одним приемником

2.двойной лазер, использующий метод обратных индикаторов.

Один лазер с одной или двумя мишенями.

Этот тип системы использует авто-коллимацию для измерения смещения и угла с помощью отражающей призмы или пяти осевой мишени. Мишень измеряет и вертикальные и горизонтальные компоненты одновременно с углом. Хотя этот метод точен в угловых измерениях на коротких дистанциях, его труднее использовать и для грубой центровки.

Он может быть также чувствителен к люфтам при вращении валов с разъединенными полумуфтами, и без математических компенсаций тут не обойтись. Требуется повторное измерение после каждой подвижки, так как теряется опорная точка.

При этом нельзя определить боковые перемещения самим устройством или независимые повороты каждого вала. Для преодоления такого ограничения необходимо каким-либо образом соединить валы, чтобы заставить их поворачиваться синхронно. Данный тип используется в импортных лазерных системах.

Рисунок 1 Один лазер с одной или двойной мишенью

 

 

Двойной лазер, использующий метод обратных индикаторов. Этот тип системы использует главные преимущества метода обратных индикаторов. Две измерительные системы объединяют лазер и приемник в одном блоке. Техника позволяет отображать текущие значения компонентов несоосности и непрерывно обновляет показания при перемещении машины.

Последнее поколение систем имеет точность 0, 001 мм с фильтрацией для компенсации колебаний воздуха или механической вибрации.

Удобство системы в ее гибкости, которое особенно заметно в грубой центровке и технике конуса, применяемой при центровке карданных валов на больших расстояниях или приводов градирен. Данный тип используется в приборах и системах лазерной центровки валов, разработанных компанией «Балтех».

Рисунок 2 Двойной лазер, использующий метод обратных индикаторов.

Использование лазерных приборов позволяет:

1. Снизить вибрацию в механизмах.

2. Снизить потребление электроэнергии до 15% и более.

3. Снизить износ муфт, валов и уплотнений.

4. Уменьшения износа и увеличения ресурса подшипников.

5. Уменьшения времени проведения ремонтов.

Условная схема монтажа электронасоса приведена на рисунке 3.

Установить электронасос на заранее подготовленный фундамент.

Установить фундаментные болты в колодцы фундамента и залить колодцы быстросхватывающимся цементным раствором.

После затвердевания цементного раствора выставить электронасос горизонтально с помощью уровня по напорному патрубку и прокладок.

Удалить консервацию со всех наружных поверхностей электронасоса и протереть их ветошью, смоченной в керосине или уайт-спирите. Перед присоединением трубопроводов расконсервировать электронасос двукратным заполнением внутренней полости горячей водой, прокрутить вал вручную с последующим сливом воды. Расконсервация проточной части электронасоса не производится, если консервирующий состав не оказывает отрицательного влияния на перекачиваемую жидкость.

Входной и выходной трубопроводы должны быть закреплены на отдельных опорах. Передача нагрузок от трубопроводов на фланцы электронасоса не допускается.

Присоединить выходной и входной трубопроводы. Допустимая непараллельность фланцев не должна быть более 0, 15 мм на длине 100 мм. Трубопроводы не должны нагружать патрубки силой более 1000 Н и моментом более 300 Н м.

 

 

1234Следующая ⇒

Поделиться: