Комплексная механизация систем водоподготовки

 

 

 

 

Федеральное государственное  автономное

Образовательное учреждение

Высшего профессионального  образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ»

ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

Тема: «Комплексная механизация систем водоподготовки»

 

 

 

 

 

Руководитель                                            __________        Р.Т. Емельянов

                                                                            подпись, дата            инициалы, фамилия

 

Студент  ИЭ12-01М         411203588         __________     А. Ф. Александрова

       номер  группы  номер зачетной книжки   подпись, дата           инициалы, фамилия

 

 

 

 

Красноярск 2013

 

 

Содержание

 

Введение……………………………………………………………………………...3

1. Скребок автоматический…………………………………………………………4
1. Описание скребка автоматического………………………………………4

1.2 Виды скребков  автоматических………………………………………….6

2. Решетки……………………………………………………………………………8
1. Решетки типа МГ…………………………………………………………..9
2. Решетки с механизированной очисткой………………………………...11
3. Решетки-дробилки РД-600……………………………………………….12
3. Система автоматической загрузки дробилки…………………………………..14

Заключение………………………………………………………………………….19

Список использованной литературы……………………………………………...20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

В данной работе я постаралась представить следующее  оборудование:

1. Скребок автоматический, содержащий корпус с ножами и уплотнительным элементом, размещенный в корпусе с зазором толкатель, образованный втулкой, направляющей и упором, снабженным заглушкой и установленным с возможностью взаимодействия с уплотнительным элементом, в котором корпус и толкатель выполнены с возможностью периодической фиксации относительного взаимного расположения, при этом для обеспечения очистки полости труб с различной производительностью и физическими свойствами добываемой жидкости в заглушке выполнено отверстие или в заглушке выполнено отверстие и имеется пробка, выполненная с возможностью перекрытия этого отверстия.
2. Решетки, предназначенные для задержания крупных загрязнений в сточной воде, устанавливают на пути движения жидкости. Решетка состоит из наклонно или вертикально установленных параллельных металлических стержней, укрепленных на металлической раме.
3. Автоматического регулирование процесса дробления. Оно заключается в поддержании заданной крупности конечного продукта и в максимальном использовании подводимой к дробильным агрегатам энергии за счет оптимальной загрузки дробилок, а также получение наибольшей возможной производительности конечного продукта и в максимальном использовании подводимой к дробильным агрегатам энергии за счет оптимальной загрузки дробилок, а также получение наибольшей возможной производительности конечного продукта при наибольшей загрузке камеры дробления дробилок.

Цель рассмотрения данного оборудования заключается  в иом, чтобы упростить работу на предприятиях, связанную с тяжелым физическим трудом.

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Скребок автоматический

 

1.1 Описание  скребка автоматического

 

Скребок автоматический используют для непрерывной очистки внутренней поверхности насосных труб от отложений парафина и мехпримесей при эксплуатации нефтяных скважин фонтанным и газлифтным способами, погружными электроцентробежными насосными установками и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности.

 Скребок  содержит корпус с ножами и  уплотнительным элементом, размещенный  в корпусе с зазором толкатель, образованный втулкой, направляющей и упором, снабженным заглушкой и установленным с возможностью взаимодействия с уплотнительным элементом, в котором корпус и толкатель выполнены с возможностью периодической фиксации относительного взаимного расположения. Для обеспечения очистки полости труб с различной производительностью и физическими свойствами добываемой жидкости в заглушке выполнено отверстие или в заглушке выполнено отверстие и имеется пробка, выполненная с возможностью перекрытия этого отверстия. Скребок обеспечивает надежную непрерывную автоматическую очистку внутренней полости труб действующих нефтяных скважин.

 

 

Рисунок 1 - компоновка скребка автоматического.

 

На рисунке 1 показана компоновка скребка автоматического. Скребок автоматический состоит из корпуса 1, образованного втулками 2, 3 и спиральными ножами 4, и толкателя 5, образованного втулкой 6, упором 7 и связывающей их направляющей 8. Упор 7 толкателя 5 снабжен заглушкой 9 с отверстием 10. Толкатель 5 снабжен пробкой 11, выполненной с возможностью перекрытия отверстия 10 заглушки 9, и фиксатором 12, выполненным с возможностью взаимодействия с корпусом 1. Размеры отверстия, сечение которого целесообразно выполнить переменным, и необходимость оснащения скребка пробкой 11 (пробка 11 может быть сбивной) определяют расчетным или опытным способом в зависимости от производительности скважины и физических параметров добываемой жидкости. На втулке 3 корпуса закреплен уплотнительный элемент 13, взаимодействующий с внутренней поверхностью насосных труб.

Работа скребка  происходит следующим образом. При  положении скребка, как показано на чертеже, скребок представляет собой  поршень и выталкивается вверх  потоком нефти по колонне насосных труб. При этом в результате взаимодействия спиральных ножей 4 с потоком и с внутренней поверхностью насосных труб скребок, кроме того, приводится во вращательное движение, накапливая кинетическую энергию, и очищает полость труб от парафиновых и других отложений. Так, двигаясь вверх, скребок доходит до ограничителя хода (например, лубрикаторной задвижки - на чертеже не показана). При контакте втулки 6 с ограничителем хода толкатель 5 останавливается, а корпус 1 продолжает движение вверх, выводя из взаимодействия втулку 3 с уплотнительным элементом 13 и упор 7, а при наличии пробки 11 последняя выходит из отверстия 10 - клапан, образованный последними, открывается, обеспечивая возможность беспрепятственного прохождения добываемой жидкости в выкидную линию. Далее скребок под действием собственного веса опускается по колонне вниз до контакта с нижним ограничителем хода (на чертеже не показан), установленным в нижней части насосных труб на заданной глубине, соответствующей началу интервала парафиноотложения. При контакте упора 7 с нижним ограничителем хода толкатель 5 останавливается, а корпус 1 по инерции продолжает движение вниз, опускаясь, приводит во взаимодействие втулку 3 с упором 7, фиксируя их относительное взаимное расположение фиксатором 12 и образуя поршень, а при наличии пробки 11 - одновременное перекрытие отверстия 10. Далее циклы повторяются в той же последовательности.

При необходимости  скребок может быть извлечен из скважины через лубрикатор.

Применение  изобретения исключает возможность  образования парафиновых пробок в полости насосных труб скважин, эксплуатируемых фонтанным и газлифтным способами, погружными электроцентробежными насосными установками, исключает ручной труд по их очистке, а также позволяет повысить наработку УЭЦН на отказ ориентировочно в 2 раза за счет исключения дополнительного гидравлического сопротивления по преодолению сужения сечения НКТ в результате исключения отложения парафина.

На день составления  настоящего описания произведены промышленные испытания трех опытных скребков. Испытания показали принципиально  хорошую работоспособность разработки.

 

 

2. Виды скребков  автоматических

 

Известен скребок  автоматический (аналог-см. патент США  № 3912007, кл. 166-175, 14.10.75), содержащий стопоры, толкатель и корпус с ножами, причем корпус совместно с толкателем имеет  возможность перемещаться относительно колонны насосных штанг.

Недостатком этого  скребка является громоздкость конструкции, соизмеримая с длиной насосных труб, полость которых надо очищать  от отложений. Например, чтобы обеспечить очистку полости насосных труб длиной 1000 метров (что, как правило, на практике и необходимо), данная конструкция должна иметь длину более 1000 метров.

Основным недостатком  данной конструкции является невозможность  автоматической очистки полости  насосных труб при эксплуатации скважин  фонтанным и газлифтным способами, погружными электроцентробежными насосными установками, т.к. очистка возможна лишь при обеспечении принудительного (от автономного привода) возвратно-поступательного или поступательного движения насосных штанг. В принципе, данное решение можно использовать при эксплуатации скважин лишь штанговыми глубиннонасосными установками, причем с хорошей эффективностью.

Известен скребок  автоматический (прототип-см. патент РФ № 2140337, кл. B 08 В 9/00, 27.10.99), содержащий корпус с ножами и уплотнительным элементом, размещенный в корпусе с зазором толкатель, образованный втулкой, направляющей и упором, снабженным заглушкой и установленным с возможностью взаимодействия с уплотнительным элементом.

Недостатком этого  скребка является низкая работоспособность при большой производительности скважины и высокой вязкости добываемой жидкости.

Технический результат, который может быть получен при  осуществлении изобретения, - надежная непрерывная автоматическая очистка  внутренней полости насосных труб действующих нефтяных скважин, эксплуатируемых фонтанным, газлифтным способами или электроцентробежными насосными установками, с различной производительностью и физическими свойствами добываемой жидкости.

Указанный результат  достигается тем, что в предложенном скребке автоматическом, содержащем корпус с ножами и уплотнительным элементом, размещенный в корпусе с зазором толкатель, образованный втулкой, направляющей и упором, снабженным заглушкой и установленным с возможностью взаимодействия с уплотнительным элементом, в заглушке выполнено отверстие, а корпус и толкатель выполнены с возможностью периодической фиксации относительного взаимного расположения. Корпус может содержать пробку, выполненную с возможностью перекрытия отверстия заглушки. Ножи целесообразно расположить несимметрично. Сечение отверстия в заглушке целесообразно выполнить переменным.

 

 

 

2. Решетки для отчистки сточных вод

 

Решетки, предназначенные  для задержания крупных загрязнений  в сточной воде, устанавливают  на пути движения жидкости. Решетка  состоит из наклонно или вертикально установленных параллельных металлических стержней, укрепленных на металлической раме. Наклон решетки чаще всего составляет 60—80° к горизонту.

Решетки по способу  очистки их от задержанных ими  загрязнений подразделяются на простейшие, которые очищают ручным способом, и механические, которые очищают механическими приспособлениями. Схема решетки с механической очисткой представлена на рисунке 2. В прозорах решетки движутся зубцы граблей, укрепляемых на подвижной шарнирно-пластинчатой цепи. Цепь приводится в движение двигателем через привод с шестеренчатой передачей. Отбросы, снятые со стержней решетки и поднятые граблями на подвижную ленту, направляются в дробилку для их размельчения. По действующим нормативам, механическую очистку решетки и дробление отбросов требуется производить при количестве отходов более 0,1 м3/сут.

В отечественной  практике очистки сточных вод  применяются три типа неподвижных  решеток с подвижными граблями для  снятия загрязнений: 
а) московского типа, которая устанавливается под углом 60—80° к горизонту и очищается граблями, движущимися сверху по течению воды; 
б) ленинградского типа, которая устанавливается также под углом 60—80° к горизонту и очищается граблями, движущимися снизу по течению воды; 
в) вертикальная решетка, которая также очищается граблями, движущимися снизу по течению воды.

На станциях для очистки городских сточных  вод устанавливают решетки со стержнями, расположенными на расстоянии 16 мм друг от друга. Стержни решетки  обычно выполняют из металлических полос круглой, квадратной, прямоугольной или другой формы. Наибольшее распространение получили стержни прямоугольного сечения из полосовой стали 60×10 мм, так как отбросы на них не заклиниваются и легко снимаются граблями.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.1 Решетки типа МГ

 

Решетки с очисткой их механическими граблями и выгрузкой задержанных отбросов на сортировочный стол или на транспортирующее устройство. В зависимости от схемы очистки решетки, направления движения граблины и места расположения ее по отношению к направлению движения потока решетки подразделяют следующим образом:

московского типа - устанавливают под углом 60-80°  к горизонту и очищают граблями, которые движутся перед решеткой по течению сточной жидкости (рисунок 2);

Решетка состоит из неподвижной решетки, грабель и приводной станции. Электродвигатель через редуктор и приводную цепь приводит во вращение две ведущие звездочки и соответственно две тяговые бесконечные цепи, между которыми закреплены грабли. Ведомые (направляющие) звездочки находятся в нижней части корпуса решетки и погружены в сточную жидкость. Число граблин устанавливают в зависимости от количества задерживаемых отбросов, но не более четырех. Если в процессе эксплуатации выяснится, что количество загрязнений невелико, то число граблин может быть уменьшено до единицы. Граблины, двигаясь снизу вверх, своими зубьями входят в прозоры решетки и извлекают задержанные ею загрязнения. В верхней части корпуса решетки граблины очищают скребковым сбрасывателем.

Достоинствами данного типа решёток:

1 Площадь прохода для наклонных решеток соответствует проекции фактического свободного прохода рабочей части решеток на вертикальную плоскость

2 Пропускная способность  по воде соответствует пропускной  способности при скорости в  прозорах незасоренной решетки,  равной 1 м/с, и максимальном наполнении канала (500 мм от уровня пола) сгребает отбросы с них на сортировочный стол или на транспортирующее устройство. Корпус решетки закрепляется над подводящим каналом на шарнирной опоре, и в случае необходимости осмотра и ремонта нижней части решетки она легко может быть повернута в шарнире опоры.

К недостаткам  этого типа решеток следует отнести  возможность защемления граблин  в момент входа зубьев граблин в прозоры решеток и продавливание отбросов в прозоры решеток зубьями граблин.

 

 

Рисунок 2 - Механические решетки типа МГ 1-ведомая звездочка; 2-грабли; 3-тяговая цепь грабель; 4-шарнирные опоры, 5-цепь привода; 6- привод, 7-решетка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Решетки с механизированной очисткой