Специальность 21.02.03 Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

ПЛАН УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ

на тему: Виды уплотнений насосов

Васильев Сергей Юрьевич

ГАПОУ «КанТЭТ» Минобразования Чувашии

г. Канаш 2019 г.

Специальность 21.02.03 Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ

ПМ.01. О бслуживание и эксплуатация технологического оборудования газонефтепроводов и газонефтехранилищ

МДК 01.01 Технологическое оборудование газонефтепроводов и газонефтехранилищ

Курс: II

Формируемые профессиональные и общие компетенции:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии,
проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ПК 1.4. Выполнять дефекацию и ремонт узлов и деталей технологического оборудования.

Тема урока: Виды уплотнений насосов.

Цели урока: Сформировать представления у обучающихся об уплотнительных устройствах применяемых в насосных агрегатах и другом технологическом оборудовании.

Задачи урока:

1. Обучающая: объяснить содержание понятия «уплотнительные устройства» и принципы их работы; проиллюстрировать примерами рассматриваемые явления и процессы происходящие при работе уплотнений.

2. Развивающая: Сформировать у обучающихся логическое мышление при изучении уплотнительных устройств и материалов.

3. Воспитывающая цель: Воспитывать любовь к своей будущей профессии,
проявлять к ней устойчивый интерес.

Тип урока: Урок изучения нового материала

Вид урока: лекция, беседа, презентация

Метод обучения: Частично-поисковый, объяснительно–иллюстративный, словесный, наглядный.

Межпредметная связь: ОУД.08.Физика, ОУД.09. Химия, ОУД.13. Экология.

Внутрипредметная связь: Виды уплотнений нагнетателей природного газа

Материально- техническое оснащение:

1. Мультимедийный проектор

2. Компьютер

3. Образцы уплотнений

Литература

1. Петров В.Е. «Машинист технологических насосов», Москва 1986

2. Захаров В.И., Лощинин А.Е., Рябухин В.И. и т.д. «Оператор НСМН», Тюмень 2005г

3. Мустафин Ф.М., Гумеров А.Г., и т.д. «Трубопроводная арматура» Уфа 2007г.

ХОД ЗАНЯТИЯ

Организационный момент.

- Взаимные приветствия преподавателя и обучающихся.

- Фиксация отсутствующих.

- Проверка внешнего состояния классного помещения.

- Проверка подготовленности обучающихся к уроку.

- Организация внимания и внутренней готовности к уроку.

Этап всесторонней проверки знаний, умений, навыков

Фронтальный опрос.

- Какие основные узлы и детали центробежных насосов вы знаете?

- Из каких основных узлов состоит корпус насоса?

- Что входит в состав ротора центробежного насоса?

- Что называют теоретическим напором насоса?

- Какие формы лопаток рабочего колеса вы знаете и в чем их особенность?

- Из чего складывается полный КПД насоса?

- Для чего нужны полумуфта, промвал, брандмауэрная перегородка?

3. Этап подготовки обучающихся к активному и сознательному усвоению нового материала

Проведение беседы по вопросам (вовлечение обучающихся в формулирование целей и задач урока):

- Что же называют уплотнением, по Вашему мнению, как Вы думаете?

- В каких условиях приходится работать уплотнениям?

- Как вы думаете из каких материалов могут быть изготовлены уплотнительные материалы?

- Какими свойствами они должны обладать?

Сообщение темы урока: Виды уплотнений насосов.

Изучение нового материала.

Рассказ с элементами беседы, сопровождаемый презентацией

Сальниковые уплотнения

Сальниковые уплотнения (сальник) — это уплотнение перемещающегося вала в местах выхода его из неподвижного корпуса, выполненное из мягкой эластичной набивки.

Применение сальников в качестве уплотнительного элемента — один из старейших способов герметизации подвижного соединения.

Сальниковые уплотнения подразделяются на две группы: без принудительного поджатия и с принудительным (радиальным и аксиальным) поджатием.

В зависимости от способа аксиального поджатия уплотнения с мягкой набивкой могут быть:

- поджатием со стороны, противоположной действию давления уплотняемой жидкости, со стороны действия давления перекачиваемой жидкости, одновременно с двух сторон, с ручным и автоматическим поджатием набивки за счет действия упругой пружины или давления перекачиваемой жидкости.

Рассмотрим простейшее сальниковое уплотнение которое состоит из корпуса 2, уплотнительного элемента 3, нажимной втулки 4 и вспомогательных деталей (рис. 1).

Корпусом обычно является крышка подшипникового узла или втулка, установленная на валу узла. Уплотнительный элемент из антифрикционного материала устанавливается в гнезде корпуса и при вращении вала остается неподвижным, лишь скользя по нему.

Мягкая набивка уплотняется нажимной втулкой с помощью болтов 5. Нажимная втулка центрируется по внутреннему диаметру корпуса уплотнения. Для уменьшения сил трения и предотвращения задиров и царапин на поверхности уплотнения втулку изготовляют обычно из бронзы, а для удобства ремонтных работ ее иногда делают разрезной. Чтобы предотвратить выдавливание набивки, с противоположной втулке стороны устанавливают грундбуксу 1, диаметр расточки которой больший, чем диаметр вала.

В большинстве конструкций сальниковых уплотнений нажимные втулки и грундбуксы изготовляют с наклонной к оси вала плоскостью контакта, что позволяет увеличить радиальное давление уплотнительного элемента на вал. Однако чрез мерное увеличение угла наклона приводит к возникновению больших напряжений около нажимной втулки, в результате чего увеличивается износ ближайших к втулке колец.

Основной элемент сальникового уплотнения — эластичная набивка, изготовляемая из волокнистых, пластических и прорезиненных материалов, а также из свинцовой, оловянной и алюминиевой стружки и тонких проволок цветных металлов. Материал набивки должен обладать достаточной механической прочностью и упругостью, высокой износостойкостью, непроницаемостью и хорошими антифрикционными свойствами.

Согласно ГОСТ 5152—84 различают набивки трех типов: плетеные, скатанные и кольцевые.

Для набивки используются хлопчатобумажные, пеньковые, асбестовые, тальковые и синтетические нити.

Манжетные уплотнения

Манжетные уплотнения. Манжета — это уплотнительное кольцо сложного сечения, укрепленное на валу. Кольцо выполнено из эластичного материала и имеет выступающие рабочие элементы (кромки).

Манжеты являются одним из наиболее распространенных типов контактных уплотнительных устройств. Как правило, манжетное уплотнение работает по радиальной схеме уплотнения.

Манжетное уплотнение (рис. 2) состоит из полки 5, фланца 8, ножки 4 и рабочей кромки 2, образуемой передней и задней кромками.

Для придания необходимой упругости манжеты полка и фланец армируются металлическим каркасом 6 и устанавливаются в гнезде корпуса 7. Плотность контакта с валом достигается при помощи спиральной пружины 3. Диаметр рабочей кромки в свободном состоянии выполняется несколько меньшим, чем диаметр вала, и в рабочем состоянии она скользит по поверхности вала.

Основное назначение манжетного уплотнения состоит в удержании смазочного материала в полости опоры и предохранении ее от загрязнения.

В соответствии с ГОСТ 8752—79 манжеты изготовляют из резины четырех групп. Манжеты, применяемые в среде нефти и нефтепродуктов, должны изготовляться из резины 4-й группы.

Тип эластомера	Группа резины	Температура испытания, °С
		Отрицательная температура в воздухе или в стандартной жидкости	Положительная температуре
			в воздухе	в стандартной жидкости
Бутадиен-нитрильный каучук	1	-45±2	+100±3	+100±3
	2	-30±2
	3	-60±2
Фторкаучук СКФ-32	4	-45±2	+150±3	+150±3
СКФ-26	5	-20±2	+200±3	+175±3
Силиконовый каучук	6	-55±2	+200±3	+

Для изготовления, манжеты используются и пластмассы, например фторопласт, техническая кожа и некоторые другие материалы (например очень перспективен - полиуретан).

Основной недостаток манжетного уплотнения — малая долговечность, ограничение температурного режима работы и незначительный перепад давления, допускаемый манжетой.

Торцовые уплотнения

Торцовое уплотнение - представляет собой герметизирующее устройство вращающегося вала, в котором уплотняющие поверхности расположены перпендикулярно к оси вращения, а усилия, которые удерживают эти поверхности в контакте, направлены параллельно оси вала. Торцовые уплотнения нашли широкое применение в центробежных насосах благодаря высокой эффективности уплотнения и возможности работы при высоких давлениях уплотняемой жидкости.

В торцовом уплотнении (рис. 3) пара трения образована двумя уплотнительными кольцами (втулками): опорным 4, которое жестко зафиксировано на валу 1 шпонкой (или в корпусе), и плавающим (упорным) 3, которое может перемещаться вдоль оси вала. Упорное кольцо поджимается к опорному при помощи пружины 2.

Во время работы насоса давление жидкости со стороны насоса обеспечивает необходимое усилие для прижатия торцовых поверхностей плавающего кольца к торцу опорному, отсюда и название — торцовое уплотнение. На кольцевой плоской поверхности образуется плотный контакт, препятствующий проникновению перекачивающей жидкости из полости насоса. Пружина осуществляет контакт между трущимися парами в случае снижения давления жидкости при остановке насоса, а также компенсирует износ этих поверхностей во время эксплуатации в осевом направлении. Таким образом, уплотнительные поверхности трущихся пар в определенных пределах могут самоустанавливаться.

Как вы думаете из каких материалов могут быть изготовлены уплотнительные материалы?

В качестве материала контактных колец применяют керамику, металлокерамику, карбид вольфрама, карбид титана и т. п. В нефтяных насосах для вращающегося кольца применяют углеродистые хромистые и хромоникелевые стали или стали с наплавкой из сормайта. Неподвижное кольцо изготовляют из бронзы и графита.

Применение торцовых уплотнений связано с их эффективностью как герметизирующего элемента и долговечностью работы. Они просты в обслуживании, которое ограничивается периодическим наблюдением, и расходуют незначительную энергию на трение.

К недостаткам торцовых уплотнений относятся сложно конструкции, сравнительно высокая стоимость и необходимо частичной разборки насоса при замене торцового уплотнения.

Щелевые уплотнения

Щелевое уплотнение — наиболее распространенный вид бестактного уплотнения в центробежных насосах. Это уплотнение располагается во входной части насоса между его корпусом и колесом и служит для уменьшения перетока жидкости между областями высокого и низкого давлений. Само название щелевое -говорит о том, что между твердыми уплотняющими элементами находится пространство (щель), благодаря которому нет непосредственного контакта между элементами и, следовательно, нет трения уплотняющих поверхностей.

Лабиринтные уплотнения

Лабиринтное уплотнение — бесконтактное устройство между двумя или несколькими деталями, находящимися в движении одна относительно другой. Это уплотнение — более сложная разновидность щелевого уплотнения и состоит из ряда чередующихся узких щелей и расширительных камер. Лабиринтное уплотнение наиболее часто применяется для уплотнения внутренних полостей насоса, находящихся под разным давлением и для уплотнения пространства между вращающимся валом и неподвижным корпусом.

Динамические уплотнения

Динамическое уплотнение — бесконтактное уплотнение двух сопрягающихся поверхностей, находящихся во взаимном вращении одна относительно другой. Эффективность динамических уплотнения увеличивается с увеличением частоты вращения уплотняемых элементов. К ним относят: винтоканавочное уплотнение, маслоотражатели - маслоотбрасывающие кольца, втулки, маслосгонные резьбы, обеспечивающие центробежный сброс масла посредственно в полость опоры.