В настоящее время применяют плунжеры с гладкой поверхностью; с кольцевыми канавками; с винтовой канавкой; с кольцевыми канавками, цилиндрической расточкой и скошенным концом в верхней части («пескобрей»), манжетные и гуммированные плунжеры.
Большое количество разнообразных конструкций плунжеров обусловлено необходимостью обеспечения при любых условиях эксплуатации герметичности зазора, высокой долговечности пары цилиндр — плунжер (при этом стремятся по возможности уменьшить силы трения).
В «песчаных» скважинах применяют плунжеры с винтовыми или кольцевыми канавками. Все эти плунжеры работают с меньшими усилиями трения, чем манжетный гуммированный, который применяют для откачки жидкости, не содержащей абразив. Последний обеспечивает максимальную герметичность, но при его работе возникают большие силы трения.
Рис. 5. Плунжеры насосов а - гладкий (исполнение Г); б - с кольцевыми канавками (К).
Для обеспечения высокой долговечности насоса большое значение имеет предотвращение задиров трущихся поверхностей. Причиной этого явления бывает как содержащийся в откачиваемой жидкости абразив, так и появление локальных зон сухого трения пары плунжер — цилиндр в результате разрыва в зазоре пленки откачиваемой жидкости. Чтобы обеспечить нормальную работу пары сопряженных деталей, применяют плунжеры с углублениями канавками, либо увеличивают твердость рабочей поверхности плунжера цементированием или хромированием.
Хромированные плунжеры наиболее долговечны и имеют более низкий коэффициент трения, чем цементированные. Помимо этого, слой хрома обеспечивает хорошую коррозионную стойкость при работе в скважинах с высоким содержанием 8СЬ. Необходимо отметить, что хромирование — сравнительно дорогой процесс, полому более широкое применение имеют плунжеры не хромированные, а из углеродистой стали, закаленные токами высокой частоты.
По величине зазора между цилиндром и плунжером насосы подразделяются на три группы.
Таблица 5. Группы посадки штанговых насосов по ОСТ
|
Группа насоса |
Зазор, мкм |
Область применения |
|
I |
20 - 70 |
Маловязкая жидкость с невысоким содержанием песка, при больших глубинах подвески насоса |
|
II |
70-120 |
Жидкость средней вязкости с высоким содержанием газа при средних глубинах |
|
III |
более 120 |
Очень вязкая жидкость при малой глубине подвески |
Клапаны скважинных насосов выполняют шариковыми, так как они обладают наибольшей работоспособностью по сравнению с другими (коническими и плоскими) конструкциями. Большой срок их службы объясняется хорошей притиркой шарика к седлу во время работы при длительном сохранении шариком своих размеров вследствие большой его активной поверхности.
а) 6)
Рис. 6. Шариковые клапаны
а- с буртом; б - с гладкой наружной поверхностью.
В зависимости от конструкции седла шариковые клапаны бывают с буртом и с гладкой наружной поверхностью (рис. 6). Последние применяют, как правило, в качестве нагнетательных клапанов.
Седла клапанов симметричны и при износе одной из кромок поверхности седла их поворачивают (переставляют) на 180° для использования другой поверхности. Для обеспечения герметичности стыка шарик — седло внутренняя кромка седла имеет фаску.
Твердость шарика всегда выше твердости седла, так как при работе шарик должен сохранять свою форму. Шарик обычно имеет твердость 56 - 70 MRS, а седла - 40-50 MRS.
Шарики и седла изготавливают из высокоуглеродистой стали или бронзы (для коррозионных условий).
Для достижения герметичности клапана шарики тщательно притирают к седлу и герметичность проверяют при помощи вакуум - прибора.
Клапанные узлы унифицированы - их применяют и как всасывающие, и как нагнетательные.
Для насосов различных типов и диаметров применяют всего 7 размеров шариков и седел к ним.
Рис. 7. Клапанные узлы а, б - нагнета льны!! и всасывающий для насоса НИ 1; 1 -клетка клапана; 2-шарик; 3-седло;
4-ниппель или ниппель - конус; в - всасывающий клапан насоса IIII 2; 4-корпус ловителя; 5-лови гель.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.