Устройство и работа основных узлов агрегата.

Дата: 2025-05-25; Просмотры: 2
Оценка:
0.00 из 5.00 — оценок
Скачиваний: 0

Нагреватель

Нагреватель (рис.2.51) - вертикальный, цилиндриче­ский прямоточный, змеевикового типа. Предназначен для нагрева нефти до температуры +150° С при давлении до 16 МПа.

Поверхность нагрева включает в себя цилиндрические змеевики 14 и 15, спираль 8, соединенные последовательно перемычкой 3. Диаметр внутреннего змеевика 700 мм, а наружного - 910 мм.

Змеевики установлены в стаканы 21, которые болтами крепятся к основанию 18 нагревателя. В стакане наружного змеевика имеются отверстия 24 для проходов дымовых га­зов.

В нижней части нагреватель футерован огнеупорной обмазкой 19. В верхней части отверстие в спирали 8 пере­крыто заглушкой 4, представляющей собой стальную плиту толщиной 15 мм.

В нижней части нагревателя имеется люк, в который вмонтировано горелочное устройство, включающее в себя стакан 21 и форсунку 20 с запальным устройством.

Стакан 21 предсталяет собой литой корпус, в котором имеются четыре окна для прохода воздуха к форсунке. Змеевики нагревателя заключены в сваренный из листов кожух, состоящий из внутреннего 12 и наружного 13 кожу­хов, крышки 28 и основания 18, которые крепятся к мон­тажной раме агрегата. В верхнюю часть кожуха вварен пат­рубок 27 для подвода воздуха от вентилятора, а в основа­нии выполнены отверстия 25 для прохода воздуха к горелочному устройству. Снаружи нагреватель огражден защит­ным кожухом 11.

Нефть поступает в наружный змеевик нагревателя через патрубок 16, поднимается вверх, через спиральный змеевик 8 и перемычку 3 поступает во внутренний змеевик 14, дви­жется по нему вниз и через отверстие 25 и патрубок 26 вы­водится наружу.

Дымовые газы, образовавшиеся в результате сгорания топлива, поднимаются вверх, поступают в кольцевой зазор, образованный змеевиками нагревателя, опускаются вниз, проходя через отверстия 24 в стакане наружного змеевика и по кольцевому зазору, образованному внутренней стенкой кожуха и наружным змеевиком, поднимаются вверх. Далее газы проходят через сетчатый искрогаситель 2 и выбрасы­ваются наружу.

Труба нагревателя закрывается крышкой 5, которая от­крывается посредством ручки 1. Для предупреждения открывания крышки во время транспортирования агрегата предусмотрено стопорное устройство 6.

Патрубок 17 служит для подвода инертного газа в топку нагревателя, а патрубки 23, закрываемые заглушками 22 для дренажа при промывках наружных стенок змеевиков нагре­вателя. Трубопровод 9 с вентилем 10 предназначен для сообщения полости змеевиков с атмосферой при дренаже трубопроводов.

Воздух в нагреватель нагнетается центробежным венти­лятором высокого давления Ц 10-28, который обеспечивает производительность 2000м3/ч при напоре до 380 кГс/м2.


 

Рис.2.51. Нагреватель

1-ручка, 2-искрогаситель, 3-перемычка, 4,22-заглушки, 5,28-крышки, 6-стопорное устройство, 7-пластина, 8-спиральный змеевик, 9-трубопровод, 10-вентиль, 11-защитный кожух, 12-внутренний кожух, 13-наружный ко­жух, 14-внутренний змеевик, 15-наружный змеевик, 16,17,23,26,27-патрубки, 18-основание, 19-огнеупорная обвязка, 20-форсунка, 21-стакан, 24,25-отверстия

Форсунка.

Форсунка (рис.2.52) - трехсопловая, механического ти­па. Топливо, поступающее в корпус 13 форсунки, распреде­ляется по соплам, проходит через завихрители 5, где полу­чает тангенциальную закрутку и через распылители 7 пода­ется в топку нагревателя. Диаметр сопла распылителей 0,8 мм.

Запальное устройство включает в себя накальную ни-хромовую спираль 3, закрепленную на крышке 1 форсунки, и контактный стержень 14 с изоляторами, к которому под­водится питание от электросистемы агрегата.

Форсунка и запальное устройство установлены в ос­новании 15, относительно которого могут перемещаться в продольном направлении. Крепление в нужном положении осуществляется стопорными болтами 16.

Топливная система агрегата

Топливная система агрегата обеспечивает подачу необ­ходимого количества топлива к форсунке нагревателя и включает в себя (рис.2.53): топливный бак 15, топливный насос 18 и систему трубопроводов с запорно-регулирующей арматурой и контрольно-измерительными приборами.


Топливо из бака, установленного в задней части агрега­та поступает к насосу 18, предварительно пройдя сетчатый фильтр 17(1).

20


 

Рис.2. 52. Форсунка с запальным устройством

1-крышка, 2-шпильки, 3-спираль накала, 4-гайка, 5-завихритель, 6-стабилизатор, 7-распылитель, 8,13-корпус, 9,12-прокладка, 10-втулка фар­форовая, 11-втулка, 14-контактный стержень, 15-основание, 16-болт, 17-контргайка, 18-изоляционная планка, 19-винт, 20-трубка

От насоса топливо поступает к вентилям 19(1) и 19(2), размещенным на месте оператора в кабине автомобиля. Вентиль 19(1)- основной, через который топливо поступает к форсунке. Вентиль 19(2) - байпасный, служит для регули­рования подачи топлива к форсунке путем перепуска части топлива в топливный бак агрегата.

Топливный бак

Топливный бак - цилиндрической формы, сварной конструкции, емкостью 0,6м3. Внутри имеет перегородки для успокоения топлива во время движения агрегата. На верхней части бака имеется горловина с сеткой-фильтром для заправки топлива и фланец для крепления датчика ука­зателя уровня топлива. В нижней части бака расположены краны: 16-питательный, 4(2) - дренажный (рис. 2. 53).

Большинство приборов - дистанционного действия. Датчики их установлены в соответствующих технологиче­ских линиях, а сами приборы размещены в кабине

Вентиль 10(2) типа ВИ -160 регулируется на минималь­ную подачу топлива к форсунке с целью предупреждения ее погасания в случае отсечки подачи топлива вентилем 21, который входит в систему автоматизации.

_ _ __ _, __ т 15 ___ Дизел

-15- Дизельное топливо

-28- Углекислый газ

 

Рис.2.53. Схема гидрокинематическая

агрегата АДПМ 12/150У1

1(1), 1(2), 17(1), 17(2)- фильтры, 2(1), 2(2)-задвижки, 3-коллектор колпак, 4(1),16-кран сальниковый, 5,8-заглушки, 6(1)...6(4)-игольчатые вентили, В(2),9(1),9(2), 10(1),10(2),24-вентили запорные, 7-насос трехплунжерный, 11-нагреватель, 12-расширителъ, 13-обратный клапан, 14-пневмокран, 15-топливный бак, 18-шестеренный насос, 19(1),19(2)-регулирующие венти­ли, 20(1),20(2)-вентили мембранные, 21,22-баллон для углекислоты, 23,29,32-редукторы, 25-вентилятор, 26-заслонка, 27.31-коробки отбора мощности, 28,30-карданные валы

 

В качестве топливного насоса в агрегате использован шестеренный насос ШФ 0,4-25Б левого вращения.

Максимальная производительность насоса в агрегате составляет 0,15 м3 в час при максимальном давлении насоса 2,5 мПа.

Привод насоса осуществляется через коробку отбора мощности 31, кулачковую муфту, редуктор 32 ( рис.2.53).

Трехплунжерный насос

Для подачи нефти в скважину в агрегате использован трехплунжерный насос ПТ-2-4/250, 7 (рис.2.50), который крепится к раме агрегата и приводится в действие от тяго­вого двигателя автомобиля через трансмиссию.

Производительность насоса в агрегате составляет 12 м3 в час при давлении нагнетания до 16 МПа.

В качестве гидрозатворной жидкости насоса использу­ется нефть, подаваемая к его сальниковым корпусам самим насосом ПТ-2-4/250-Д2 (рис.2.54). В этих целях часть нефти отбирается из напорного коллектора насоса через дроссель 6, предназначенный для снижения давления и через коллек­тор 7 подается к сальниковым корпусам насоса. Затем нефть собирается в коллекторе 5 и направляется через обратный клапан 8 во всасывающую полость насоса. Давление в сис­теме регулируется изменением количества шайб в дросселе 6 и поджатием пружины в обратном клапане 8.

Для обеспечения нормальной работы насоса без под­пора его к всасывающему патрубку присоединен коллектор-колпак. Коллектор-колпак представляет собой цилиндри­ческий корпус с вваренными в него входным патрубком 10, контрольной пробкой 9 и дренажной трубкой 2.

Коллектор-колпак обеспечивает снижение инерцион­ных гидравлических потерь на трансмиссии передающей движение к насосу (от цистерны до всасывающего патрубка насоса).

Перед запуском насоса коллектор-колпак заполняют нефтью так, чтобы в верхней части оставалась воздушная (газовая) подушка, а забор жидкости в насос производится из под уровня нефти. При этом инерционные потери возникают только во всасывающем патрубке 3 и величина их значительно снижается, что позволяет обеспечить работу насоса без подпора.

Максимальное давление, развиваемое насосом, ограни­чивается предохранительным клапаном, встроенным в его корпус, и регулируется на заводе-изготовителе агрегата.

Некоторые агрегаты оснащены нагнетательным насо­сом марки ПТ-2-4/250 У1, что требует применения подпор­ного насоса без коллектора-колпака.

Нефтяные трубопроводы

Нефтяные трубопроводы (рис.2.53) включают в себя систему труб, связывающих между собой нагреватель 11, насос 7 и выкид агрегата. Трубопроводы высокого давления выполнены из стальных труб.

Всасывающие трубопроводы выполнены из резинового рукава.

Условный проход рукава 75мм. Длина 6 м. Всасывающий рукав заканчивается наконечником, обеспечивающим бы­строе соединение агрегата с автоцистернами типа АЦН. На наконечниках смонтированы сетчатые фильтры 1 (рис.2.53), предназначенные для очистки от механических примесей нефти, поступающей в коллектор-колпак 3.

На нефтяных трубопроводах установлена необходимая запорно-регулирующая арматура, предусмотрены места для установки контрольно-измерительных приборов. Назначе­ние арматуры следующее (рис.2.53).

Задвижки 2(1) и 2(2) - приемные на всасывающей ли­нии агрегата, позволяют подключать к агрегату одну или две автоцистерны. Вентили 6(1) и 6(2) - служат, соответственно, для подачи нефти в сальниковые корпуса насоса ПТ-2-4/250 с целью их охлаждения и для их дренажа. Кран 4(1) служит для дренажа нефти из коллектора-колпака 3. Вентиль 9(1) -разделительный между нагнетательным насосом 7 и нагре­вателем 11. Обратный клапан 13 предупреждает возврат скважинной жидкости на агрегат.

Вентиль 6(3) - байпасный, служит для сброса давления из напорных труб агрегата, расположенных после обратного клапана. Вентиль 9(2) - выкидной, через который нефть на­правляется в скважину. Вентиль 10(1) предназначен для сообщения полости змеевиков нагревателя с атмосферой при их дренаже. Вся арматура, установленная на высокона­порных трубопроводах, рассчитана на Р раб =16,0 МПа при Т=300° С.

 

Рис.2.54. Насос ПТ 2-4/250 с коллектором-колпаком

1-кран, 2-дренажный патрубок, 3-всасывающий патрубок, 4-вентиль, 5,7-коллекторы, 6-дроссель, 8-обратный клапан, 9,12-пробки заглушки, 10-приемный патрубок, 11-корпус коллектора-колпака.

Вспомогательные трубопроводы

Вспомогательные трубопроводы 17 (рис.2.50) включают в себя шесть напорных трубопроводов и четыре шарнирных колена, предназначенных для обвязки агрегата со скважи­ной.

Напорные трубопроводы выполнены из труб. В транс­портном положении трубопроводы укладываются на специ­альные стойки.

Шарнирные колена предназначены для изменения на­правления трассы трубопровода при обвязке со скважиной. В транспортном положении шарнирные колена устанавли­ваются на специальной опоре, прикрепленной к раме авто­мобиля.

Привод всех механизмов агрегата осуществляется от тягового двигателя автомобиля КрАЗ-255 Б1А (монтажной базы агрегата), при 1350 об/мин коленчатого вала двигате­ля.

Отбор мощности производится на прямой (1У) переда­че коробки передач автомобиля.

Трансмиссия привода насоса ПТ-2-4/250 Д2 включает в себя (рис.2.53): коробку отбора мощности 31 и редуктор 29, связанные с карданным валом 28 и 30.

Коробка отбора мощности

Коробка отбора мощности (рис.2.55) - односкоростная, установлена на раздаточной коробке автомобиля. Зубчатое колесо 4 - цилиндрическое с косыми зубьями. Включение коробки отбора мощности производится рычагом из кабины водителя автомобиля с помощью зубчатой муфты 2.

Редуктор

Редуктор (рис.2.56) - одноступенчатый с промежуточ­ным валом, шестерни редуктора - цилиндрические косозубые. От ведомого вала 6 редуктора приводятся в действие насос ПТ-2-4/250, а от ведущего вала 2 - датчик 4 тахометра агрегата.


Карданные валы в трансмиссии заимствованы от авто­мобиля КрАЗ-255 (вал привода переднего моста).

1 2


 

Рис.2.55. Коробка отбора мощности (для привода насоса) 1-корпус, 2-зубчатая муфта, 3-вал, 4-шестерня, 5-фланец.

Трансмиссия привода вспомогательного оборудования

Трансмиссия привода вспомогательного оборудования агрегата, включает в себя коробку отбора мощности 31 (рис.2.53), карданный вал, редуктор 32 и клиноременную передачу.

Коробка отбора мощности 31 заимство­вана с автоцистерн типа АЦН, прифланцована к люку отбо­ра мощности коробки передач автомобиля. Коробка односкоростная. Шестерни цилиндрические с прямым зубом.

Включение коробки отбора мощности производится пневмокраном 14, установленным под щитом приборов ав­томобиля с правой стороны. Забор воздуха осуществляется от блока разбора воздуха автомобиля. При открытии пневмокрана воздух подается в воздушную камеру коробки отбо­ра мощности.

Под давлением воздуха поршень, на шток которого насажена вилка переключения, перемещается вперед, пре­одолевая сопротивление пружины. При этом шестерня ко­робки отбора мощности входит в зацепление с промежуточ­ной шестерней и приводит во вращение вал коробки отбора мощности.


Рис.2.56. Редуктор (для привода насоса)

1,3,7-шестерни, 2-ведущий вал, 4-датчик тахометра, 5-корпус, 6-ведомый вал


При закрытии пневмокрана под действием пружины поршень возвращается в исходное положение, выводя из зацепления шестерню коробки отбора мощности.

Редуктор (рис.2.57) - одноступенчатый с промежу­точным валом.

Шестерни редуктора - цилиндрические с косым зубом.

На один из концов ведомого вала 4 насажен четырехручьевой шкив 1, от которого посредством клиновых рем­ней приводятся в действие вентилятор Ц 10-28 N4.

С другого конца вала 4 через кулачковую муфту приво­дится в действие топливный насос ШФ-0,4-25Б.

Противопожарное оборудование

Противопожарное оборудование и система подвода инертного газа состоит из одного огнетушителя ОУ-5 и сис­темы подвода инертного газа, которая предназначена для гашения пламени в нагревателе в случае прорыва змеевиков.

Система подвода инертного газа включает в себя бал­лон высокого давления 22 (рис.2.53) с углекислым газом и трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой.

Расход газа регулируется редуктором давления 23. Пре­делы регулирования 0,3... 1,6 МПа. Система включена в схему защиты нагревателя и приводится в действие автома­тически. Кроме того, она может включаться вручную от­крытием вентиля 24.

При включении системы в работу углекислый газ из баллона поступает в топку нагревателя, быстро заполняя ее, образуя пену, и гасит пламя.

Контрольно-измерительные приборы

Контрольно-измерительные приборы агрегата предна­значены для обеспечения контроля нормальной работы его узлов и системы защиты их в аварийных режимах.

Большинство приборов - дистанционного действия. Датчики их установлены в соответствующих технологиче­ских линиях, а сами приборы размещены в кабине

Рис.2.57. Редуктор (для привода вспомогательного оборудования)

1-шкив, 2-корпус редуктора, 3,6,8-шестерни, 4-ведомый вал, 5-промежуточный вал, 7-ведущий вал, 9-фланец.

автомобиля. Основная часть приборов смонтирована на щи­те (рис.2.58), который прикреплен к панели приборов авто­мобиля.

Приборы, размещенные на щите, показывают:

1) температуру нефти до и после нагревателя;

2) давление топлива перед форсункой нагревателя;

3) давление в системе смазки насоса ПТ-2-4/250;

4) частоту вращения ведущего вала редуктора;

5) уровень топлива в баке агрегата.

Давление нефти до нагревателя контролируется с места оператора по электроконтактному манометру ЭКМ-2У, рас­положенному на правой стенке кабины автомобиля.

 

Система автоматизации агрегата

Система автоматизации агрегата предусматривает защи­ту его оборудования и безопасность обслуживающего пер­сонала в случаях:

а) прорыва нефтяных трубопроводов высокого давления
или змеевиков нагревателя;

б) превышения температуры нагрева нефти сверх до­пустимой.

Схема обвязки агрегата со скважиной изображена на рис.2.59. (Схема дана с подпорным насосом.)

Рис.2.58. Щит приборов

1-показывающий прибор манометрического термометра, 2,14-кнопки управления, 3,4,13-фонари контрольных ламп, 5-указатель уровня топли-ва,6,10,11-тумблеры, 7-тахометр, 8-контрольная спираль запальника, 9-включение электрозапала, 12-милливольтметр температуры нефти на вы­ходе, 15-манометр давления топливной системы, 16-манометр давления масла в насосе.

Рис.2.59. Схема обвязки агрегата АДПМ - 12/150У1 со скважиной

1,6,7-вентили, 2-нагреватель нефти, 3-нефтяной фильтр, 4-подпорный насос 2НТК-4х1, 5-обратный клапан, 8-шарнирное колено, 9-вспомогательный трубопровод, 10-переходник, 11,12,13-задвижки, 14,16-фланцевые задвижки, 15-всасывающий рукав, 17-насос ПТ2-4/250

Кроме агрегата АДПМ-12/150-У1 выпускают агрегат 2АДПМ-12/150-У1, у которого вместо насоса ПТ-2-4/250-Д2 для нефти, установлен насос НП-100.