Видове и конструктивни характеристики на турбодрела. Устройството и принципът на работа на турбодрела. Предназначение, условия на работа и класификация на калните помпи. Система за снаряжение. Инструмент за направа и отвинтване на сондажни тръби. Системни елементи
Turbodrill е сондажен двигател, задвижван от поток от сондажен флуид, инжектиран в кладенец от кални помпи. Турбобормашината върти накрайника, но сондажните тръби не се въртят.
Турбобормашината се състои от Голям бройидентични хидравлични степени. Всяка степен се състои от неподвижно колело - статор с лопатки (направляваща лопатка) и колело, въртящо се с вал - ротор с лопатки (работно колело). Всички статорни колела са фиксирани в корпуса, а роторните колела на вала на турбината.
Промивната течност влиза отгоре, първо в горния статор, след това в горния ротор, след това в следващия статор и, преминавайки последователно през всички статори и ротори, през специални отвори на вала и длетата, навлиза в долния отвор.
В статора се създава завихряне на потока и скоростта на флуида се увеличава. В ротора кинетичната енергия на флуидния поток, който се върти в статора, се преобразува в механична енергия на въртенето на вала.
Основните изисквания за турбобормашина са както следва.
1. За да се получи висока мощност и оптимална скорост на вала при относително ниски скорости на промиващата течност в междулопатките, за да се избегне бързото износване, турбината трябва да бъде многостепенна.
2. За целите на уеднаквяването етапите на турбината трябва да са еднакви.
3. Профилите на лопатките на статора и ротора трябва да са еднакви, но насочени в противоположни посоки (огледално изображение).
1 - калъф; 2 - вал; 3 - статор; 4 - ротор; 5 - диск; 6 - опорен лагер; 7, 8, 9 - радиални лагери (горна средна долна); 10 - зърно; 11 - тяло под; 12 - предпазна подложка на вала; 13 - полусъединител.
Най-разпространената турбобормашина е T12M3. Горният му край е с резба към долния край на сондажната колона. В долния край на турбобормашката се завинтва бит, който се задвижва от турбобормашката във въртене.
Промивната течност, влизаща в горната част на турбобормашката, се движи през отворите (прозорците) в дисковете на опорните лагери; част от него преминава покрай смазочните канали на гумената облицовка на опорните лагери, като ги смазва и охлажда. След това течността за промиване навлиза в хидравличния двигател - турбината, след това в долната вътрешна кухина на вала и след преминаване на промивните отвори на битката към дъното на кладенеца. Турбината е многостепенна. Броят на степените е 120. Всяко стъпало се състои от неподвижен и въртящ се дискове - статор и ротор. Статорите са фиксирани в корпуса, а роторите върху вала на турбобормашината. Цялата система от статори, опорни лагери и междинни опори е захваната в тялото чрез нипел със значителна аксиална сила; В резултат на това в краищата на тези части се създават сили на триене, осигуряващи неподвижността на частите спрямо тялото. Нипелът е и долната радиална опора на турбоборгела, поради което вътрешната повърхност на нипела е покрита с гума. Върху гумената повърхност са направени надлъжни канали за охлаждане на триещата повърхност с промиващата течност. Вътре в нипела се върти втулка, монтирана на вала на турбоборгела.
Нипелът е подложен на два противоположни въртящи момента, реактивният момент на статора (последният се върти обратно на часовниковата стрелка, а валът по часовниковата стрелка) и моментът на триене в долната гумена опора (по часовниковата стрелка). Тъй като първият е много по-голям от втория, за да се предотврати саморазвиването на зърното, посоката на резбата трябва да е дясна.
За намаляване на деформациите на вала са монтирани две средни опори. Тези опори, както и долната, са покрити с гума, която има канали за промиване. Главините на средните лагери и роторите на турбината са поставени на вала без шпонки.
Роторите, които предават въртящия момент към вала, както и въртящите се части на опорните лагери (пръстени и дискове), втулката на долната опора, ограничителят и втулките на средните лагери, са закрепени с въртяща се гайка. Неподвижността на тези части върху вала се дължи на силите на триене в краищата, които възникват при затягане на гайката на ротора. Единствената част, която е монтирана на вала на малък шпон, е ограничителят, тъй като има прозорци, които съответстват на прозорците на вала на турбобормашина.
Опорът е втулка, монтирана над втулката на долната опора. Опорът има шпонков канал и заострен участък с прозорци, които по позиция съвпадат с прозорците на вала на турбобормашина.
За да се избегне саморазхлабване на гайката на ротора, горната му част има конична повърхност от външната страна с шест надлъжни прореза. Върху конусната повърхност на гайката на ротора се поставя капачка, затегната със стопорна гайка; което създава сила на натиск, принуждавайки резбите на гайката на ротора да се притискат плътно към резбите на вала. Позицията на контрагайката е подсигурена с предпазна шайба.
Аксиално излитане в сглобената турбобормашина, т.е. възможното движение на вала със сглобените върху него части спрямо корпуса със захванати дискове на статори и опорни лагери; може да бъде 0-2 мм
За свързване на турбобура към сондажната колона се използва подложка, която е свързана с долната си част на цилиндрична резба към тялото на турбобормашина, а с горния си край с инструментална връзка към колоната на сондажната тръба. Подложката, завинтена докрай в края на корпуса, образува стъпало вътре в него за монтиране на неподвижната система от части на турбината. В деня на свързване към подложката и нипела, има вътрешни цилиндрични резби в краищата на тялото.
Основното натоварване, поемано от вала на турбобура, може да бъде насочено както отгоре надолу, така и отдолу нагоре. Силата надолу се определя от спада на налягането в турбината и собственото тегло на вала с всички свързани въртящи се части. Отдолу нагоре действа реакцията на долната дупка към долната, която възниква по време на пробиване и има променлива величина.
Аксиалните сили се поемат от гребенообразна гумена пета, състояща се от 12 стъпки. Подложката за крака е стоманен Т-образен пръстен, облицован с гума върху „две успоредни и вътрешни цилиндрични повърхности“. Гумената подложка е снабдена с радиални и аксиални канали, необходими за обилно намокряне (смазване) и охлаждане на триещите се повърхности с глинен разтвор по време на работа.
Във външната обиколка на опорните лагери има прозорци за преминаване на основната част от калния поток. Подложките за крака са монтирани в корпуса на турбобормашката и са захванати с нипел заедно със статорите. Дисковете за петата са изработени от висококачествена стомана. На полираната им повърхност се придава висока твърдост.
Между горния статор и долния опорен лагер е монтиран регулиращ пръстен.
Валът на турбобормашката е и валът на турбината и работният шпиндел. Долният му край има заострена резба за свързване към накрайника. В долната част 1 шахта има канал, свързан с външната повърхност на шахтата посредством три прозореца, в който влиза глиненият разтвор.
Валът има малък шпонков канал за спиране. За предпазване на вала от износване се използват опорни втулки. В горния край на вала е нарязана лява цилиндрична резба за гайката на ротора, която допринася за самозатягането му по време на работа.
Изпратете добрата си работа в базата от знания е лесно. Използвайте формуляра по-долу
Студенти, специализанти, млади учени, които използват базата от знания в своето обучение и работа, ще Ви бъдат много благодарни.
публикувано на http://www.allbest.ru/
Турбобормашини. Предназначение и класификация
Въведение
многостепенна редукторна турбобормашина
Turbodrill е многостепенна турбина. Хидравличната енергия на потока на флуида задвижва въртенето на вала, който е свързан с вала на шпиндела и накрайника. Турбобурите се различават по диаметър, брой секции, местоположение и дизайн на опорите и разположение на турбинните устройства.
Дизайн на турбината:
1. Нисък размер, високо налягане, с максимална мощност, висока скорост и значителен въртящ момент.
2. Средно дълги, имат максимален въртящ момент, средна скорост при висок дебит.
3.високи по размер, имат максимално съотношение въртящ момент към скорост.
Многоредови аксиални лагери - 20 ... 100 ч. Гумено-метални лагери - 50 ... 150 ч. Използват се турбобормашини с диаметър от 127 до 240 мм, с брой стъпки от 52 до 369, дължини от 8,8 до 26 м, всяка секция 6 ... 10 м. Код: A - турбината има променлива характеристика; Ш - шпинделна турбобормашина. Скоростта на въртене се регулира от 30 до 250 оборота в минута. Turbodrill е сондажен хидравличен двигател, предназначен за пробиване на кладенци в различни геоложки условия, с многостепенна хидравлична турбина, задвижвана от поток от сондажна кал.
Класификация:
1.с метални еднокомпонентни турбини;
2. с метални турбини за прецизно леене (код TL);
3.с композитни турбини от метални главини и пластмасови поточни части (код P);
4. с гумено-метални лагери с вулканизиран каучук;
5.с гумено-метални лагери със смесени гумени вложки (CP код);
6.с търкалящи лагери (турбина А7Н1С, А7Н4С).
Класификация:
1. Турбобормашина тип Т12 - едносекционна с брой стъпала на турбината 100-120, диаметри 240, 215, 195, 172.
T12M3 - за пробиване на вертикални и наклонени кладенци, до 2000 метра.
T12RT9 "- за пробиване на шахти голям диаметър RTB метод (реактивно турбинно пробиване).
2. Турбобормашина тип Т123К (съкратена) - за пробиване на нови сондажи, пробиване на силно отклонени, многостранни и хоризонтални кладенци. Броят на стъпалата на турбината е 30 и 60, диаметърът е 215 и 172 mm.
3. Секционни турбини тип ТС - състоят се от две или повече секции. Броят на стъпките 200 и повече, диаметър 240, 215, 195 и при пробиване дълбоки кладенци- 172, 127, 104 мм.
ТС4А-4 "- по време на ремонт (пробиване на циментови тапи).
4. Турбобордове от тип KTD (корцово турбо бит) - за вземане на проби от скали при пробиване на кладенци с диаметър 238, 212, 196, 172, 164, 127 mm.
5. Шпинделни турбобормашини ТСШ - пробиване на дълбок кладенец. Произвеждат се както с конвенционална схема за промиване, така и с диамантени и водоструйни накрайници, диаметри 240, 195, 185, 172, 164 мм. Диаметри 185 и 164 - за пробиване с диамантени битове. Шпинделната турбобормашина се сглобява от шпиндел с 2 или 3 секции. Турбобормашини с турбини за прецизно леене (TL) от шпиндел и 2, 3, 4 секции.
6. Турбобормашини тип А7Н - за пробиване на вертикални и наклонени кладенци с диаметър 195 мм, двусекционни.
7. Шпиндели със сачмен лагер тип 1ShSh с диаметър 240 и 195. За работа с турбинни секции на шпинделни турбобордри вместо с гумено-метален лагер, както и вместо долна секция на 2- и 3- секционни турбобормашини.
Турбината се състои от голям брой степени (до 370). Всяка степен се състои от статор с външни и вътрешни джанти, между които има лопатки и ротор, чийто ръб е снабден с лопатки. Лопатките на статора и ротора са разположени под ъгъл една спрямо друга, в резултат на което флуидният поток, влизащ под ъгъл от каналите на статора към лопатките на ротора, променя посоката и ги притиска. В резултат на това се създават сили, които се стремят да завъртят ротора, фиксиран върху вала в една посока, и статора, фиксиран в корпуса, в другата. Освен това потокът от разтвор от роторните канали отново влиза в статорните лопатки на втория по-нисък етап, върху лопатките на неговия ротор, където посоката на потока на разтвора отново се променя. Въртящ момент също се генерира на ротора на втората степен. В резултат на това калта, под действието на енергията на налягането, генерирана от кална помпа, разположена на повърхността, преминава през всички степени на турбобура. В многостепенна турбина разтворът се движи по оста си. Активният въртящ момент, генериран от всеки ротор, се сумира върху вала, а реактивният въртящ момент (равен по големина и противоположна посока), генериран на лопатките на статора, се сумира върху корпуса на турбобормашката. Реактивният момент се предава през корпуса на турбобормашина към свързаната с него сондажна колона, а активният момент се предава на долото. За да се създаде въртящ момент, спадът на налягането, задействан в турбодрела, е от 3 до 7 MPa, а понякога дори повече. Това е голям недостатък на турбобура, който поглъща значителна част от енергията, генерирана от помпата и я изразходва за въртене на накрайника, а не за почистване и ефективно разрушаване на дъното на кладенеца, което практически изключва възможността за използване на струя битове.
1. Обща формаредукторна турбобормашина
Фигура 3.20. Турбобор с маслонапълнен редуктор-вложка: A - турбинна секция (или винтов двигателен модул); B, D - поддържащо звено; С - редуктор-вложка; E - длето; 1 - входен вал; 2 - планетарна предавка; 3 - корпус на скоростната кутия; 4 - изходящ вал; а - сондажна кал; кипене.
2. Конструкцията на редукторната турбобормашина
Конструкцията на редукторната турбобормашина се основава на агрегатния метод на свързване на машини. Следователно, той се състои от три основни елемента: турбинни секции, скоростна кутия и шпиндел. Необходимите опции за конфигурация за редукторни турбобормашини се сглобяват директно на платформата, в зависимост от технологични изискванияизграждане на кладенец. Високата якост на планетарната скоростна кутия позволява, в зависимост от минните и геоложките условия на сондаж, да се монтира турбобормашина на скоростната кутия с една или няколко турбинни секции различни видове, една или повече скоростни кутии с различни предавателни числа, шпинделна или шпинделна скоростна кутия. Може също да се свърже с инструмент за пробиване на керна или отклонител за отклоняване на наклонена част от сондажа или коригиране на посоката му. Ако според условията на пробиване не се изисква използването на редуктор, например при използване на диамантени битове, тогава турбобормашката се сглобява в обичайната конфигурация - от турбинни секции и шпиндел.
3. Видове редукторни турбобормашини
В момента са разработени редукторни турбо бормашини от няколко вида:
Turbodrill TRV-142 е турбобормашина с плъгин, предназначена за използване като част от щепсел инструментален комплекс за пробиване без повдигане на сондажната колона.
Turbodrill TR-145T - турбобормашина с напълнена с масло скоростна кутия с диаметър 145 mm е предназначена за дълбоко и супер дълбоки кладенципри високи температури до 300 ° С и налягане (до 250 MPa) с битове с диаметър от 158 до 165 mm при намалена честота на въртене и увеличен въртящ момент на изходния вал на турбобормашина с вода или сондажна кал.
TR-175/178 - редукторна турбобормашина с намален външен диаметър.
TRM-195 със скоростна кутия PM-195 е най-широко използваната конструкция на редукторна турбобормашина, при която аксиалните опори са разположени в отделни възли (под формата на междинен и долен шпиндел).
TRSH-195 е редукторна турбобормашина с една или две турбинни секции и шпинделен редуктор с подсилени търкалящи лагери с повишена товароносимост, разположени в напълнената с масло камера на скоростната кутия, които възприемат аксиалните натоварвания от турбината и реакцията на кладенеца дъно.
TRMZ-195 - турбобормашина с намалена дължина на зъбния шпиндел и къса турбина, предназначена за пробиване на хоризонтални кладенци и извити участъци под наклон
TR-195ST е топлоустойчив турбобор с механизъм за заключване на вала за пробиване на свръхдълбоки кладенци при температури до 300°C и налягания до 250 MPa. Заключващият механизъм е проектиран да освобождава накрайника, когато е заседнал и се задейства, когато сондажната колона се завърти "надясно". Максималният въртящ момент, предаван от блокиращото устройство към заседналата част от ротора, е 20 kN m.
ТРОЗ-195М - редукторна турбобормашина, е нов универсален сондажен хидравличен двигател за пробиване на нефтени и газови кладенци с накрайници с диаметър 212,7 - 215,9 мм.
Семейство турбобормашини от тип TR-240 и TRZ-240 - редукторните турбобормашини са универсални и са предназначени за пробиване на горни интервали на дълбоки кладенци с накрайници с диаметър от 269,9 до 490 мм.
Шпинделът, напълнен с редукторно масло от тип RShZ-240, е отделен възел, прикрепен към секцията на турбината на сондажната платформа, вместо към серийния шпиндел.
Turbodrill TR-240 се състои от една турбинна секция и късо напълнено с масло зъбно шпиндел RShZ-240.
Зъбните турбобормашини от тип ТРМ-105 и ТСМ-105 са предназначени за дълбоко пробиване на кладенци.
Турбо бормашини с редуктор тип TP2-120FL и TRZ-120T са турбобормашини от ново поколение.
Турбоборджии тип ТР2-120Г и ТРЗ-120Г са предназначени за пробиване на нови сондажи и пробиване на наклонени и хоризонтални интервали на дълбоки кладенци.
Турбобормашина с къси зъбни колела е предназначена за пробиване на отклонени и хоризонтални кладенци за различни цели.
Едносекционен
Работното тяло е многостепенна турбина, състояща се от статор и ротор. Всички въртящи се части - ротори, втулки на долния и средния лагер, дискове и петни пръстени са фиксирани върху вала на гайката на ротора. Горната част на гайката на ротора има тяло и надлъжни прорези. При фиксиране на контрагайката капачката с вътрешен конус притиска конусната част на гайката върху резбата на вала, като я предпазва от развиване. Има водач за свързване на бита в долния пръстен на вала. Всички стационарни части, статори, средни опори, опорни лагери са фиксирани в тялото с нипел. Тялото е свързано към сондажните тръби с помощта на подложка. Регулиращият пръстен се определя от положението на ротора спрямо статора. Размерът зависи от хлабината на аксиалната и структурните размери на петата. Аксиалните усилвания се възприемат от многостепенен, ъглов контактен гумено-метален лагер, всеки етап се състои от стационарен гумиран полулагер и въртящ се диск и пръстен на наковалня. Нипелните и средните лагери са гумено-метални лагери. Основните аксиални армировки, действащи върху вала:
1. хидравлично натоварване от диференциално налягане и бит (отгоре надолу);
2. реакция на долния отвор към долната част (отдолу нагоре).
Турбо бормашини трябва да бъдат от следните видове:
TB - без шпиндел,
TSh - шпиндел;
Следните дизайни по дизайн:
f - с фрикционен монтаж на турбини,
ps - с плаващ статор,
pr - с плаващ ротор,
p - с устройство, което регулира характеристиката.
Турбо бормашини с устройство, регулиращо характеристиката, трябва да се произвеждат в следните версии според вида на устройството:
G - с хидродинамични спирачни решетки, V - с винтов преобразувател,
P - със скоростна кутия.
Обозначението на турбобурите трябва да се състои от шифър, изграден съгласно диаграмата по-долу, и обозначението на регулаторен и технически документ.
1 - име на продукта; 2 - тип; 3 - изпълнение по проект (с изключение на вариант f); 4 - изпълнение според регулиращото устройство; 5 - диаметър, mm; 6 - модификация
Фигура 3.1. Турбобормашина тип Т12М3Б-240: 1 - вал под; 2 - вал; 3 - зърно; 4 - ударение; 5 - ротор; 6 - статор; 7 - средна опора; 8 - въртяща се гайка; 9 - контрагайка; 10 - корпус; 11 - горна под.
Секционен
2 или повече секции. Долна секция - подобно на едносекционните машини. Горна секция - няма опорен лагер (пета). Хидравличното натоварване и теглото на въртящите се части на горната секция се поемат от петата долна секция.
Тези натоварвания се използват за създаване на сили на триене в конусни съединители, които предават въртящ момент. Три секционни - наличието на третата (горна) секция. Регулируем пръстен между свързващия суб и статора.
Фигура 3.5. Турбопробивна секция без шпинделен тип TS (TS5B-240): I - долна секция; II - горна секция; 1 - вал под; 2 - вал; 3 - зърно; 4 - ударение; 5 - ротор; 6 - статор; 7, 18 - средна опора; 8 - въртяща се гайка; 9 - контрагайка; 10 - корпус; 11 - под; 12 - долен полусъединител; 13 - горен полусъединител; 14 - вал на горната секция; 15 - свързващ под; 16 - ротор; 17 - статор; 19 - въртяща се гайка; 20 - капачка; 21 - корпус; 22 - тяло под
4. Шпинделни секционни турбобормашини
Липсата на TC5 и 3TC5, когато аксиалната опора в долната част на шпиндела е износена, всички секции се изпращат в ремонтната база. При секционните машини аксиалната опора е монтирана в отделен възел - шпиндел. Тялото на шпиндела е свързано към тялото на секцията посредством конусна резба, а валовете са свързани посредством конусно-шлицова полусъединител. Валът на шпиндела има централен проходен отвор без специални прозорци за промиване. Аксиалната опора на шпиндела възприема хидравличното натоварване и тежестта на въртящите се части на секциите и в същото време действа като сайнер. Положението на роторите спрямо статорите се определя от регулиращ пръстен, монтиран от подложката и статора. Преместването на аксиалната опора надолу направи възможно облекчаването на секционните валове от аксиални натоварвания, като същевременно се намали изкривяването на валовете и се увеличи ефективността на турбодрела. Аксиалното натоварване се е увеличило с 10-20% в сравнение с турбобура, при който петата е разположена в горната част на вала. По-нататъшно подобряване на характеристиките на шпинделните турбобормашини - специални конструкции на нискооборотни турбини (прецизно леене според изпълнените модели). Ъгълът на лопатката е 72-750 срещу 62-650 за конвенционалните турбини. Малка дебелина на задните ръбове на остриетата. Унифицирани турбобормашини 3TSSH1. Използването на турбини и аксиални опори от всякакви; необходими за типа на пробиване. Възможност за монтиране както на гумено-метален крак, така и на търкалящи лагери. Сферичният шарнир поема по-високи аксиални натоварвания и работи ефективно при ниски скорости на въртене. Поддръжка на ротация:
1.Многостепенен ъглов контактен сачмен лагер. Лагерният етап се състои от редица сачми, четири клетки със заострени повърхности и два дистанционни пръстена, поставени между външната и вътрешната релса.
2. Опорен сачмен лагер на гумени амортисьори. Степента се състои от двойни сачмени лагери, свободните пръстени на които са монтирани върху еластични гумено-метални компенсатори. Уплътняване поради устройства за пълнене.
3TSSH1-240: 3 - брой секции на турбината; 1-вретено; 240 - диаметър.
Фигура 3.8. Тип шпиндел ШД: 1, 8 - подложка на стабилизатор на острието; 2 - горна радиална опора; 3 - лабиринтно уплътнение; 4 - дренажен отвор; 5 - гумено-метално уплътнение; 6 - аксиална опора; 7 - долна радиална опора.
5. Турбобормашини с наклонена напорна линия
Има турбобормашини, които използват турбини с безударен поток около потока в режим на спиране, което позволява да се получи наклонена напорна линия. Намаляването на спада на налягането в турбината с намаляване на скоростта на въртене позволява подаване на допълнително количество течност при режими на ниска скорост, което увеличава въртящия момент. Използват се турбобормашини с наклонен напорен тръбопровод, работещи при постоянен дебит на промиващата течност без инсталиране на редукционни клапани. А9К5Са - 240 мм, А7Н4С - 195 мм. Те са подобни на секционните машини TC6. Вместо гумено-метална пета - упорен радиален лагер. 12-ред, 15-ред. Средните лагери са хомогенни радиални сачмени лагери. Крайното уплътнение, над опорния радиален лагер, ограничава потока на течност през лагера, предпазва последния от проникване на големи абразивни частици. А6К3С - 164 мм, изпълнени по схемата на независимо окачване на вала на всяка секция върху аксиалната опора. Аксиален радиален 10-редов сачмен лагер. Горната секция съдържа хидравличното натоварване. В долната секция хидравлично натоварване + WOB. Хидродинамичната спирачна система се състои от статори и ротори, лопатки, които имат същия ъгъл на наклон спрямо равнината, перпендикулярна на оста на вала на турбината. Тези турбини улавят някакъв момент, колкото повече, толкова по-висока е скоростта на въртене на турбината. Турбини с хидравлично спиране на вала. A9GT - 240, A7GT -195, A6GT - 164. Турбобормашини с наклонена напорна линия, както и с хидродинамична спирачна система A9Sh, A7Sh, A9GTSh, AGTSh, A6PSh (аксиална опора в отделен шпиндел, като в ZTSSh). Турбобормашини за пробиване с пробиване. Длетото с турбоядро KTD3 е подобно на T12M3 и се различава по наличието на кух двигател, в който е разположена сърцевината. Кацането на чорапа се извършва върху заострена повърхност в опора, фиксирана в тялото. Драгата се притиска към опората чрез хидравлична армировка от спада на налягането в турбината и накрайника. Силите на триене предотвратяват въртенето. Драгерът със сърцевината се издига на повърхността, без да изважда накрайника от кладенеца. В горната част на копача има яка за захващане със специален приплъзване, който се спуска в кладенеца на въже от допълнителна лебедка. KTD3-172 диаметър на сърцевината 33 мм. KTD3-255 диаметър на сърцевината 50 мм. За сърцевина с увеличен диаметър KTD4 (поради увеличаване на диаметъра на вала). Повишен въртящ момент (увеличава пръстена на степента на турбината). Местоположението на петата е в долната част на вала. Регулируема по дължина гребло. КТ3-240-265 / 48; КТД4-195-214 / 60; KTD4M-172-190 / 40 - 4 m в дисекционни. KTD4S-172-190 / 40 - двусекционен, увеличен въртящ момент, увеличена дължина на ядрото за приемане до 7 м. Конструкцията е подобна на TS55, 2 секции. Аксиална опора в долната секция поема хидравличното натоварване на двете секции.
съединение:
1. Корпуси - Подложки със заострена резба.
2. валове - конусно-шлицови съединители.
Конструктивните параметри на турбината зависят от диаметралните размери на кладенците, поради което радиалните размери на силната част са много ограничени. Турбината се изпълнява на няколко етапа, за да осигури необходимите енергийни параметри. Всички степени на турбината са идентични.
Код на турбината.
числителят е броят на лопатките на колелото; знаменател - ширина на острието (размер по оста на двигателя); последното число е диаметърът на турбобура.
Броят на лопатките на статора и ротора е еднакъв. Важно изискване за дизайна на колелата е здравината при условията на избраното натоварване. Монолитната монолитна конструкция на турбинното колело удовлетворява тези условия. Повечето турбини имат джанта, която увеличава механичната якост на перката с лопатки и намалява изтичането на работния флуид през радиалните хлабини. Стойността на аксиалния луфт на турбината се задава, като се вземе предвид възможното аксиално движение на роторите заедно с вала на турбината поради: 1) износване на аксиалната опора; 2) възможността за деформация на турбинните колела. Характеристиката на турбината зависи преди всичко от нейната идеално тегло... Високото съдържание на абразив води до бързо износване на издръжливата част. Турбината на работния двигател е нерегулирана, следователно скоростта на въртене и въртящият момент на вала варират в широки граници, определени от количеството натоварване на бита, който е директно свързан с вала. Двигателят се натоварва чрез създаване на аксиална армировка върху накрайника чрез s/s сондажни тръби. Необходимо е да се осигурят достатъчно широки канали между лопатките, за да се намали възможността от претрупване на турбината.
6. Режим на работа на турбодрела
Работната характеристика на турбобурите е зависимостта на момента на съпротивление на вала, мощността, ефективността и спада на налягането от скоростта на вала при постоянен дебит. Броят на оборотите достига максималната си стойност, близка до празен ход, по време на разширяването и развитието на сондажа. С увеличаване на WOB скоростта на турбината намалява и въртящият момент на турбината се увеличава. Графичните характеристики на турбините и турбобурите са - зависимостта на въртящия момент, мощността, ефективността и спада на налягането от скоростта на ротора при постоянен дебит на флуида. Скоростта на турбината при режим на максимална мощност е равна на половината от скоростта на празен ход nр = ncold / 2. Въртящият момент на турбината достига максималната си стойност при пълно забавяне МТ = 2МР, където:
МТ - спирачен момент; МР - въртящ момент при максимална мощност.
Режимът на работа на турбодрела при максимална ефективност се нарича оптимален. Най-стабилните и ефективна работатурбобормашина в екстремен режим (максимална мощност). V работна зонасе постигат най-високите стойности на ROP. Характеристиката на турбините трябва да осигурява висока ROP, като същевременно поддържа достатъчна износоустойчивост на накрайника. За определяне на вида на турбината се използва скоростният коефициент PS, който е числено равен на стойността на скоростта на турбината от този тип, който при налягане от H = 1 m развива мощност от 1 l / s.
PS = P ON / H 4OH
N - мощност в l / s; P е броят на оборотите в минута; Н - спад на налягането в m., При максимална ефективност.
Многостепенна мощност на турбината:
NT = (Q HT g / 75) h, където
Q е дебитът на работния флуид; HT - преход на налягането на многостъпална турбина; g - специфично теглоработна течност; h е ефективността на турбината.
Коефициент на скорост на цялата многостепенна турбина на турбодрела:
hST = PS / K0,75
Основно уравнение на турбината:
М = (Q g / g) r (C1И - C2И), където
M е количеството въртящ момент, генериран от турбината; Q е скоростта на потока на течността през лопатката; g е специфичното тегло на течността; C1I и C2I - проекции на абсолютната скорост на входа и изхода на потока в работното колело върху посоката на периферната скорост; r са радиусите на входа и изхода на флуидния поток в работното колело.
7. Работа на турбобормашини
При товарене, разтоварване и транспортиране на турбобурите до работното място трябва да се осигури пълната им безопасност. Турбо бормашините се транспортират в отделни секции на специално оборудвани машини - турбо локомотиви. Турбобурите се разтоварват с помощта на кран. Транспортирането на турбобормашини чрез влачене и пускане по време на разтоварване е недопустимо, тъй като тялото и вала са повредени (огъване, вдлъбнатини и др.) За да се избегне запушване на турбината и повреда на резбата, турбоборджиите се транспортират с предпазни тапи и капачки. Свързване на секции в турбо бормашина. Свързването на отделни секции в турбобормашини от тип ТС, ТСШ, А7Н в една турбобормашина се извършва в следния ред:
1. Върху гърлото на тялото на долната секция се поставя скоба (за турбодрела TSSh - на шийката на шпиндела), секцията се вдига и монтира върху масата на ротора.
2. Втората секция с помощта на втората скоба се повдига на асансьора над долната секция (или шпиндела), монтирана на масата на ротора, и се направлява така, че полусъединителят й да влезе в полусъединителя на долната секция. След това корпусите се свързват по заострена резба, докато полусъединителите на валовете са включени в закрепването. Свързаната резба на секциите е обезопасена с мощни ключове.
3. Свързаните секции се повдигат над ротора, скобата от долната секция се отстранява, а турбобормашката се спуска и монтира на масата на ротора на асансьора на втората секция.
Доставеният турбобормашина се счита за подходящ при следните условия:
1. Стойността на аксиалната хлабина е в рамките на:
А) не повече от 2,0 мм - за турбобормашина с гумено-метална пета;
Б) не повече от 0,4 мм - за турбо бормашина със сферична пета.
2. Размерът на подемната шахта в горните секции е в допустими граници. TS5 - (7-9 mm), TS4A - 4 "(7-9 mm), A7H (6 ... 8 mm), 3TSSH - (9-12 mm).
3. Турбобормашината се стартира лесно при налягане, което не надвишава 2 MPa.
4. Спадът на налягането в турбодрела съответства на работните характеристики на турбината, дадени в техническия лист.
5. Всички резбови съединения са херметически затворени при помпения капацитет, необходим за работата на турбобормашината.
Турбобормашина, която се пробива, се счита за годна за по-нататъшна работа, ако са изпълнени следните условия:
1. Аксиалната хлабина не надвишава 5 мм при гумено-метална пета и 6 мм при сачмен лагер.
2. Турбо-свредлото се стартира при налягане, ненадвишаващо първоначалното.
3. Липса на проходи на работния флуид в резбовите съединения.
4. Резбовите връзки се завинтват докрай в краищата.
5. Размерът на смущения в цилиндричните резбови съединения на нипела и свързващия суб не се е променил спрямо първоначалния.
6. Съединителната резба за бита е в задоволително състояние.
Аксиалната хлабина се определя, както следва: валът на турбобормелото се поддържа върху масата на ротора и в края на нипела върху вала се прилага риск, след което турбоборлото се повдига и се прилага вторичен риск върху вала в същия начин. Разстоянието между рисковете определя размера на аксиалната хлабина.
Сглобяване на турбобормашини
Износването на частите на опорните лагери води до движение на вала заедно с роторите спрямо статорите. Намаляването на аксиалния просвет между роторите и статорите води до контакта им един с друг, бързо износване на лопатките на турбината по височина и до влошаване експлоатационни характеристикитурбобормашката и нейният стоп.
Подготовка на части за сглобяване.
1. Почистете валовете и смажете с машинно масло US-2.
2. Почистете корпуса и частите на вала и ги смажете с машинно масло и изрежете краищата по време на монтажа.
3. Почистете нишките, обезмаслете, подсушете и смажете преди закрепване. Смазки: Р-2 ВТУ No НП-34-60; R-416 оловен йодид с метален пълнител; молибден. Проверете херметичността на резбовите връзки.
4. Извършване на контролни измервания на височината на ротори и статори, 10 бр. Разликата между 10 ротора и 10 статора не трябва да надвишава 0,2 mm.
5. Смажете сглобените на вала частите отвън с грес за помпа TU577-55. Може да се разрежда с рициново масло в съотношение 5: 1.
Монтаж на турбобормашини тип Т12М.
Валът на турбобормашката се поставя върху опори, шпонковите канали се почистват, шпонките са монтирани. Втулката на долната опора, ограничителя, стъпалата на турбината, части от средните опори са монтирани на вала. Средните лагери са разпределени равномерно между стъпалата на турбината. При сглобяването се следи стойността на изхода на главината на ротора от диска на статора, който трябва да бъде в рамките на аксиалната хлабина. Между горния статор и долния опорен лагер е монтиран регулиращ пръстен. След това се монтират частите на опорните лагери. Частите на вала са захванати с въртяща се гайка. Сложете капачка, след което я закрепете с фиксираща гайка. Подложката на тялото на турбобормашката и долната част на вала са закрепени към крайния ограничител по същия начин, както в инструменталните съединения на сондажните тръби.
Коректност на сглобяването:
1. напрежение на зърното от 5 до 20 мм.
2. аксиалната хлабина на турбобура е не повече от 2 мм.
Регулиращ пръстен.
Турбоборджии Т12М, Т32, КТД, скъсени и долни секции на секционни турбобормашини: регулиращият пръстен се намира в тялото или на вала между опорния лагер и турбината. Секционни турбобормашини: Регулиращ пръстен е разположен на вала или тялото между свързващия суб и турбината.
Пръстен за регулиране на резбата.
Турбобормашини T32, TS5B, TS6, 3TS5A-8”. Системата от статори е фиксирана в корпуса с конична резба от заключващ тип. Определяне на височината на регулиращия пръстен:
а) С помощта на специално устройство, състоящо се от регулиращ подложка и спирателен винт, статорната система се отстранява в корпуса със сила, съответстваща на момента.
б) След проверка на лекотата на въртене с въртящ момент 10-15 кг.м. вал и аксиална хлабина на турбината: 7 ... 10 mm от модела.
в) Измерете размер B, разглобете приспособлението и изчислете размера k.
d) Определете височината H на регулируемия пръстен за резба H = k-l, където l е дължината на конусната резба.
Публикувано на Allbest.ru
...Подобни документи
Описание на устройството и принципа на работа на DC двигатели. Ефективност, експлоатационни и механични характеристики. Анализ на основните качества: пусков, спирачен и претоварващ момент, скорост и управляемост на въртене.
резюме добавено на 12.11.2010 г
Предназначение, технически характеристики и устройство на измервателните трансформатори за напрежение. Описание на принципа на действие на трансформаторите за напрежение и методите за тяхното поддържане. Мерки за безопасност при ремонт и поддръжка на трансформатори.
тест, добавен на 27.02.2015
Режим на електромагнитна спирачка асинхронен двигателс ротор с катерична клетка (опозиция): механични характеристики на режима на динамично спиране, принципът на действие на спирачната верига AM: редът на нейната работа и предназначението на органите за управление.
лабораторна работа, добавена на 12/01/2011
Предназначение, класификация и маркировка на дизелови електроцентрали, тяхното проектиране и оборудване. Изисквания към обслужващия персонал. Подготовка на генератора за работа, пускане и спиране. Мониторинг на работата на дизеловата електроцентрала. Инструкции за безопасност.
резюме, добавен на 25.01.2011
Основна информация за проектирането на токови трансформатори. Устройство, режим на работа и принципи на работа на различни видове токови трансформатори. Основните параметри и характеристики на отделните конструкции, както и тяхното приложение, класификация и предназначение.
резюме, добавено на 02.08.2011
Елегазово разпределително устройство за електричество, неговите характеристики. Проектиране на основните елементи на устройството в газоизолирани клетки с две шинни системи в три различни стандартни дизайна. Общ изглед на трансформатора на напрежение.
презентация добавена на 20.07.2015 г
Описание на структурата и термичната диаграма на комбинирана топлоелектрическа централа, турбинен агрегат и термична схема на захранващ блок, кондензатор, маслена система. Енергийна характеристика и разход на пара за турбината. Принципът на работа на котела и горивното устройство.
доклад за практиката, добавен на 25.04.2013г
Характеристики на парната турбина като непрекъснат топлинен двигател. Историята на двигателя, принципът на работа. Характеристики на работата на парната турбина, нейните предимства и недостатъци, обхват, въздействие върху околната среда.
презентация добавена на 18.05.2011 г
Спецификациии основните предимства на SF6 пълен разпределително устройство... Общ изглед на структурата на основните елементи. Трансформатор на напрежение за клетка с газова изолация. Конструкцията на SF6 отводител от пренапрежение.
презентация добавена на 11/07/2013
Класификация и проектиране на електромери. Общ изглед на трифазен електронен измервателен уред CE 302. Предназначение и описание на измервателния уред; изисквания за безопасност. Технически спецификации: устройство и работа на брояча, проверка и Поддръжкаустройство.
1. Турбобормашини. Назначаване, видове, характеристики на дизайна.
При турбинното пробиване най-високият въртящ момент се дължи само на устойчивостта на скалата към въртенето на долната (тръби и механизми между долната и турбобормата, ако е инсталиран). Максималният въртящ момент в тръбите, определен от конструкцията на турбината (стойността на нейния спирачен въртящ момент) не зависи от дълбочината на сондажа, скоростта на въртене на долната част, аксиалното натоварване на битката и механичните свойства на проходимите скали.
Практиката на използване на турбобормашини показва, че издръжливостта на тръбите при този метод на пробиване е около 10 пъти по-висока от издръжливостта на тръбите при ротационно пробиване. При турбинно пробиване коефициентът на пренос на мощност от източника на енергия към долната е много по-висок, отколкото при ротационното пробиване.
Съвременната турбобормашина трябва да осигурява следните характеристики и функции:
Достатъчен въртящ момент при специфични дебити на течността, ненадвишаващи 0,07 l/s на 1 cm² площ на дъното.
Стабилна работа при скорости по-малки от 7 s за ролкови конуси и 7 - 10 s за диамантени накрайници.
Най-висока възможна ефективност.
осигуряване на спад на налягането в долната част от най-малко 7 MPa.
MTBF е най-малко 300 часа.
Издръжливост не по-малко от 2000 часа.
Постоянството на енергийната характеристика поне до MTBF.
Енергийни характеристики, независими от налягането и температурата на околната среда.
Възможността за промяна на реологичните свойства на сондажния флуид по време на процеса на длето.
Възможност за въвеждане на различни пълнители и добавки в сондажната течност.
Възможността за промиване на сондажа без завъртане на битката.
Възможността за измерване на траекторията на сондажа във всяка точка до долната част без издърпване на сондажната колона.
Заключване на изходящия вал с корпуса, ако е необходимо и отключване.
Амортисьор на вибрациите за пробивни инструменти
Спестяване на изразходваните разходи за 1 метър пробиване на кладенец в сравнение с алтернативни начинии чрез пробиване.
Много е трудно да се изпълнят всички тези изисквания в един дизайн. В същото време е препоръчително да имате възможно най-малко видове турбобормашини със същия диаметър.
В началото на 50-те години, поради увеличаването на дълбочините на кладенеца, те започнаха да се стремят да увеличат броя на стъпалата на турбината, за да намалят скоростта на въртене на битовете. Появиха се секционни турбобормашини, състоящи се от две или три секции, сглобени директно на сондажната платформа. Секциите бяха завинтени заедно с помощта на заострена резба, а валовете им бяха свързани първо чрез заострени, а след това с конусно-шлицови съединители. В долната секция е монтирана аксиалната опора на секционната турбобормашина.
Впоследствие, за да се опрости работата на турбобурите, аксиалната опора беше поставена в отделен раздел- вретено. Това подобрение направи възможно смяната на най-бързо износения възел на турбобормашината на сондажния обект - неговата опора.
Гумено-метална пета, която работи добре при използване на вода или сондажни (глини) флуиди с относително ниско съдържание на твърди вещества като пробивателен флуид, както и с ниски стойности на спад на налягането в долната част, в случай на използване на тежки или силно замърсени сондажни течности, значително изкривиха изходните характеристики на турбобормашината, което намали ефективността на метода на пробиване, поради което в края на 50-те години започнаха интензивни изследвания за разработването на опора за търкаляне на турбобормашина.
В началото на 60-те R.A. Йонесян и др. Създават постоянен радиал сферичен лагер Turbodrill серия 128000, която е многостепенен двудействащ сачмен лагер.
По-нататъшното усъвършенстване на конструкцията на турбобура е свързано с появата на нови високопроизводителни ролкови конусни накрайници със запечатани маслени лагери. За ефективно разработване на тези битове са необходими скорости на въртене от приблизително 2,5 - 5 s, което доведе до създаването на редица нови направления в проектирането на турбобормашини:
с хидродинамична спирачна система;
многосекционни;
с високоциркулационна турбина и клапан за регулиране на потока на сондажния флуид;
със система за гасене на вибрации;
с разделен флуиден поток и кух вал;
система с плаващ статор;
с хидромеханичен тип спирачна приставка;
с приставка за зъбно колело.
Появиха се и сондажни хидравлични двигатели с обемен тип - винт.
Секционни унифицирани шпинделни турбобормашини
Секционни унифицирани шпинделни турбобормашини тип 3TSSH! Предназначен за пробиване на кладенци с ролков конус и диамантени накрайници. Те се състоят от три турбини и една шпинделна секция. В шпиндела е монтирана нетечаща гумено-метална аксиална опора, която служи и като уплътнение на вала на турбобормашина.
Всяка секция на турбината съдържа около 100 степени на турбината, четири радиални лагера и три степени на аксиалното предпазно краче. Последният се използва за елиминиране на опасността от контакт между роторите и статорите на турбината поради износване на лагера на шпиндела по време на работа.
Турбобормашини с висок въртящ момент с хидравлична спирачна система
Турбобормашини тип AGTSh с висок въртящ момент с хидродинамична спирачна система са предназначени за пробиване на дълбоки кладенци с ролкови конуси, но могат да се използват и за диамантено пробиване.
Състои се от три секции и шпиндел. Двете турбинни секции съдържат многостепенна турбина с висока циркулация. В третия етап се монтират степени на хидродинамично спиране (HT). Степените на GT се състоят от статор и ротор, чиито лопатки на джантата имат безударен поток на течност в режим на спиране. Когато такъв ротор се върти, се генерира въртящ момент, който е противоположен на този, развиван от турбината на турбо-бормашината. Спирачният момент е пропорционален на скоростта на вала.
В шпиндела на турбодрела е монтиран упорен сачмен лагер от серия 128 000. гумени пръстени PRU.
Многосекционни турбобормашини
За да се намали скоростта на въртене на накрайника и да се увеличи въртящият момент на вала на турбобормашката, се използват многосекционни (над три секции) турбинни възли. Серийните турбобормашини, сглобени от пет до шест турбинни секции, дават възможност за ефективно пробиване на високопроизводителни корони с намален разход на кал, а също така предоставят на технолозите много по-широки възможности за избор на оптимални параметри на режима на пробиване.
По своя дизайн многосекционната турбобормашина не се различава от серийната. Въпреки това, увеличаването на броя на секциите на турбината налага по-високи изисквания към надеждността на шпиндела на турбо-бормашината: той трябва да бъде по-надежден и по-издръжлив от шпинделите на серийните турбо-бормашини. На тези изисквания отговарят шпиндели с лабиринтно дисково уплътнение от типа SHFD. Техният експлоатационен живот е 2000-4000 часа.
Формирането на енергийната характеристика на многосекционна турбобормашина може да се извърши по няколко начина: различни видоветурбини, комбинирането им със стъпаловидно GT, както и регулиране на дебита на сондажния флуид през турбината.
Турбобормашина с независимо окачване
Увеличаването на броя на секциите на турбопробиване дава възможност за формиране на оптимална енергийна характеристика за пробиване с ролкови конусни накрайници с херметизирани маслени лагери и диамантени скално режещи инструменти. Този начин изглежда най-простият и надежден, но изисква по-квалифициран подход към монтажа и настройката на турбинните секции. За опростяване на тези операции и взаимозаменяемост на секциите е разработен дизайн на турбобормашина с независимо окачване.
Всяка секция на турбината с независимо окачване има собствен опорен сачмен лагер. Корпусите на секциите са свързани помежду си с помощта на заострена резба, а валовете са свързани с квадратни полусъединители и могат да се движат свободно в аксиална посока. В резултат на това разположение на секциите износването на опорния лагер на шпиндела не влияе на аксиалния хлабина между статора и ротора на турбината. Последното се определя само от износването на лагерите, монтирани в секциите на турбината. Тъй като аксиалното натоварване на тези секции действа само от едната страна и практически няма динамичен компонент, това износване се прогнозира лесно. При сглобяването роторът на турбината се настройва в най-горно положение спрямо статора, което дава възможност да се увеличи времето за работа на тяговия лагер на секцията. Според данните от полеви тестове, MTBF на турбинната секция е 120-350 часа.
Упорният лагер на шпиндела работи при трудни условия. Реакцията на действащото върху него дъно на кладенеца е променлива по големина и честота на смущенията. Динамичните сили водят до интензивно износване на този лагер. Въпреки това, допустимата аксиална хлабина в опората може да бъде около 16-20 mm, следователно MTBF може да бъде доста съизмерима и дори по-висока от тази на конвенционален шпиндел, но само в случаите, когато износването на опората не е придружено от разцепване на отделните му елементи (щипки, топка).
Турбина с независимо окачване може да бъде сглобена с всякакъв тип турбина. Всяка секция може да бъде настроена на 80-90 стъпки.
Турбобормашина с плаващ статор
Турбо бормашините с плаващ статор имат същите предимства като турбо бормашини с независими секции на окачване, но аксиалната опора на шпиндела има повишено хидравлично натоварване.
Техните дизайни са коренно различни от познатите. Всеки статор на такава турбобормашина има свобода на движение в аксиална посока и с помощта на ключ, който влиза в специален жлеб в корпуса, се заключва срещу въртене под действието на собствения си реактивен момент. Всеки ротор е и пета за съответния статор, който няма допълнителни дистанционни пръстени.
Този дизайн на стъпалото на турбината позволява да се увеличи максимално средният диаметър на турбината и в същото време да се сведе до минимум аксиалната хлабина в стъпалото. Така в тялото стандартна дължинавъзможно е да се постави броят на стъпалата 1,4 пъти повече от този на серийните турбобормашини.
Недостатъкът на този дизайн е свободният изход на сондажната течност към вътрешната повърхност на корпуса на турбината.
Турбоборделката се състои от три турбинни секции и шпиндел с две опции за аксиална опора: лагер ШШ) -172 и гумено-метална пета PU-172. Средното време между отказите на турбинната бормашина (шпиндела) е 210 ч. Отсъствието на връзка между аксиалната хлабина на турбината и аксиалния лагер на шпиндела позволява да се изключи от практиката на турбинно пробиване крайното износване на лопатките на турбината и за увеличаване на времето за оборот на шпиндела.
Турбобормашина с кух вал
Турбобурите с кух вал са предназначени за пробиване на кладенци с ролков конус и диамантени накрайници в трудни минни и геоложки условия. Турбобурът се състои от турбинни секции и шпиндел. В зависимост от условията на работа е възможно да се използват от три до шест турбинни секции, за да се осигури необходимата производителност на турбобормашката.
Турбинните секции се състоят от корпус и кух вал, монтирани вътре в корпуса на четири гумено-метални радиални лагера. В пространството между корпуса и кухия вал са монтирани около 100 степени на турбината. Краищата на кухия вал са оборудвани с конусовидни полусъединители, вътре в които има уплътнителни елементи, които предотвратяват изтичането на сондажна течност от кухината на вала към турбината. При сглобяването на секциите на турбината се спазват посочените размери на изпъкналостта и потъването на полусъединителите, за да се осигури необходимото положение на роторите спрямо статорите.
Шпинделът на турбобормашината се състои от корпус и кух вал, монтирани вътре в корпуса върху гумено-метални радиални лагери и аксиален радиален сачмен лагер от серия 128 000.
Кухите валове на турбинните секции и шпиндела позволяват извършването на следните операции:
поддържане на спад на налягането от 6-9 MPa в дюзите на накрайника без допълнително натоварване на калните помпи;
за измерване на пространственото положение на сондажа в непосредствена близост до долото без повдигане на сондажната колона до дневната повърхност;
на базата на направените измервания регулирайте аксиалното натоварване на битката, за да контролирате процеса на набиране, нулиране или стабилизиране на ъгъла на отклонение на сондажа;
помпа през кухината на вала, заобикаляйки турбината, различни видовепълнители;
в аварийни случаи да се спуснат в кухината на шахтата устройства за определяне на мястото на залепване PO-50 съгласно T 39-020-75 и торпеда, например TSh-35, TSh-43, TSh-50 съгласно TU 25- 04-2726-75, TU 25 -04-2702-75 или TDSh-25-1, TDSh-50-2 съгласно TU 39 / 5-137-73 и TU 39 / 5-138-73;
изтласкване на сондажната кал и изравняване на нейните свойства през кухия вал с последващо изхвърляне на струйния агрегат - такава операция може значително да намали времето за извършване на тези работи.
Турбобормашина с редуктор-вложка
Турбобормашките с редуктор тип RM са предназначени за ефективно използване на ролкови конусни накрайници с маслени лагери при технологично необходимия дебит на сондажния флуид и спад на налягането, който е намален в сравнение с други хидравлични двигатели.
Напълненият с масло редуктор-вложка се използва в комбинация с турбинните секции и шпиндела на наличните в търговската мрежа турбобормашини. Редуктор-вложката е монтирана между шпиндела и секциите на турбината, оборудвана с планетарна предавка и маслена система за защита на зъбното колело и лагерите.
Планетарната предавка е двуредова, зъбна, с винтова предавка Новиков. Маслозащитната система има лицево уплътнение. Изходящият вал е свързан към вала на шпиндела посредством шлицов съединител, а входящият вал е свързан към секциите на турбината посредством полусъединител.
Редуктор-вложката е самостоятелна единица, която може да бъде заменена директно на платформата. Средното време между отказите на маслен редуктор е 100-115 часа, а при пробиване на кладенци с високи температури на дъното (над 150 C) - около 40 часа.
Turbodrill е сондажен двигател на хидродинамичния принцип на действие, използващ EK поток. Турбината на турбобормашина е представена от лопатен апарат, състоящ се от подвижен ротор и фиксиран статор. Между лопатките непрекъснато циркулира флуиден поток, което кара ротора да се върти заедно с вала.
Характеристика "T - D -Z"
1 G Д + Р> R З - горната опора работи
2 G D + R< R З – работает нижняя опора
3 G D + R = R Z - режим на плаваща пета
Определяне на въртящия момент на затягане на частите на турбо бормашина
M Р - моментът на триене в резбата
M t - момент на триене на крайната повърхност
M TOP - спирачен момент на турбобормашката
d CP - среден диаметър на резбата
j - ъгъл на изкачване
r - ъгъл на триене
S - стъпка на резбата
F е коефициентът на триене на стомана върху стомана (0,2);
b - половината от ъгъла в горната част на конеца (30 0).
Работни параметри на турбината:
Mcr = Qr (C1i-C2i);
С 1i, С 2i - скорост на вход и изход.
N hyd = Mw;
7. Предназначение, условия на работа и класификация на калните помпи. Модерни дизайни.
BN е предназначен за инжектиране на сондажна кал в кладенеца.
BN изисквания:
1) способност за регулиране на потока в границите, осигуряващи ефективността на измиването;
2) мощността на BN трябва да е достатъчна за промиване на кладенеца. и работа на сондажен двигател;
3) осигуряване на минимално възможни инерционни натоварвания и пулсации на налягането;
4) издръжливост на възлите и частите;
5) защита на елементите на задвижващия край от промиваща течност и замърсявания;
6) лекота на поддръжка и възможност за бърза подмяна на износващи се части;
7) възможност за транспортиране и преместване в сглобен вид;
8) ефективност и безопасност при работа.
BN класификация:
1) по мощност на задвижване:
а) ниска мощност до 200 kW:
б) средно 200 - 400 kW:
в) големи над 400 kW;
2) според принципа на действие при изместване на течност:
а) едностранно (просто) действие;
б) двустранно (двойно) действие;
3) според броя на цилиндрите на помпата:
а) двуцилиндров;
б) трицилиндров.
Като кални помпи се използват хоризонтални бутални помпи с два двойнодействащи цилиндъра (дуплекс) и три еднодействащи цилиндъра (триплекси).
Буталата са плътни и сглобяеми.
Задвижваща част.
Ъгълът на ексцентрика в дуплекса е 90 0, а в триплекса е 120 0.
Предимства 3 цил. Преди 2 цил.
1. Най-добрата хидра. характеристика поради по-малко неравномерно хранене.
2. По-опростен дизайн на хидравличната част (няма уплътнения на ствола и чифт клапани).
3. По-малко тегло на помпата (за помпи с висока мощност)
недостатъци:
1. По-сложен дизайн на задвижващия край.
2. Скоростта на движение на буталото се увеличава => а) нараства износването на триещите се части, б) влошаване на хидравличните характеристики.
3. Необходимостта от инсталиране на бустерна помпа.
4. Необходимостта от смазване на повърхностите на буталото и цилиндъра (изисква монтаж на маслена помпа)
8.Състав и разположение на оборудването за почистване на промиваща течност. Оценка на ефективността на работата.
Схема на четиристепенна система за почистване на сондажна кал.
Етапи на почистване на бормашина решение:
1. грубо почистване (сито)
2. фино почистване (на базата на използване на центробежна сила) на два или три етапа (циклони) на втори пясъчни сепаратори, на трети тиноотделители, на четвърта центрофуга.
Хидроциклон
В хидроциклон 1 сондажният разтвор се подава под налягане през захранващата дюза 4. Най-големите и най-тежките частици се изхвърлят по време на въртене от центробежни сили във външния поток на разтвора в зоната около стената 2. Спускане по спираловидна пътека , те се отстраняват през дюзата за утайки 3 в колектора за утайка. Потокът нагоре от почистения сондажен разтвор се насочва през разклонителната тръба 5 в приемния резервоар.
Възможно е да се оцени ефективността на почистването на сондажната кал на всеки етап, като се използват следните параметри: 1. Диаметърът на граничното зърно d; 2. Степен на почистване:
;
където P е - началният номер на g. p .; P о - пречистеното количество.
9. Система за справяне на сондажната платформа. Състав и предназначение на отделните възли, дизайн на елементи. Правила за работа. Изборът на теленото въже.
Подемната система на сондажните платформи се използва за преобразуване на въртеливо движениена барабана на лебедката в транслационното движение на куката, върху която е окачена колоната, както и за намаляване на силата на опъване на струните и края на въжето, намотано върху барабана на лебедката чрез увеличаване на скоростта му
По конструкция турбоборделките се делят на едносекционни, многосекционни, с висок въртящ момент, редукторни, шпинделни и скъсени.
Едносекционни турбобормашини T12MZ (фиг. XIII.5) се произвеждат с диаметри 240, 212, 195 и 172 mm с брой стъпки 100-120, сглобени в един корпус. Оборудвани са с гумено-метална пета, разположена в горната част. Гумените подложки за крака са направени или заварени към метални дискове, или под формата на сменяеми гумени вложки.
За ориентирана кривина при пробиване на наклонени кладенци се използват по-къси едносекционни турбобормашини с 30-60 стъпки.
Фиг. 5.Едносекционна турбобормашина.
1-вал; 2-втулка за нипели; 3-ключ; 4-тяга; 5, 10, 11-регулиращи пръстени, 6-ротор; 7-статор; 8, 9-радиална опора; 12, 13-диск и пръстен за пета; 14-упорен лагер; 15-роторна гайка; 16-капачка; 17-фиксираща гайка; 18-сграда; 19-втулка; 20, 22-под; 21-зърно.
Многосекционни турбобормашинитип TC (фиг. 6) се състоят от две или повече секции, свързани последователно една с друга, всяка от които е сглобена в отделен корпус заедно със собствен вал и има
100 или повече стъпки. При завинтване на корпусите на секционните валове се свързват с конусовидни съединители. Секциите се завинтват вертикално на платформата над кладенеца.
Секционната турбобормашина има една обща аксиална опора, разположена в долната секция. Дизайнът на гумено-металната пета е същият като този на едносекционните турбобормашини. Конструктивно долната секция се различава от едносекционната турбобормашина по това, че тялото в горната част е снабдено с подложка със заострена резба, а в горната част на вала има свързващ полусъединител. Положението на роторите спрямо статорите се регулира от пръстен, монтиран между турбината и аксиалната пета.
Статорите в корпуса са фиксирани с нипел. Турбобормашини TS5B-9 ", ZTS5B-9 ", TS4A-5", TS4A-4 "нипела е с цилиндрична резба. Секционните турбо бормашини от други видове имат заострена свързваща резба. За създаване на необходимата херметичност за компресиране на статорите се използват регулиращи пръстени.
Няма аксиални крачета в средната и горната част на турбоборделките. Положението на вала с ротори спрямо корпуса със статори се определя от регулиращ пръстен, монтиран между свързващия суб и статорните дискове.
Статорите се закрепват в горната и средната част на корпуса чрез затягане на конусната резбова връзка през регулиращите пръстени. В турбо бормашини TS4A-5 "И TS4A-4" се използва цилиндрична резба.
Ориз. 7. Шпинделна турбобормашина.
1-вал; 2-калъф;
3, 4-радиални лагери;
5-упорен лагер; 6-диск пета;
7.8-гайка и контрагайка;
9-долен полусъединител; 10-под.
Шпинделна турбобормашина(фиг. 7) е разработена с цел да се намали загубата на сондажна течност през долния лагер - нипела - при пробиване със струйни накрайници, които изискват голямо налягане на флуида при излизане от вала на турбобормашина, за това е отделен участък прикрепен към долната част на турбобормашината - шпиндел с аксиална пета и радиални лагери, предназначени да намалят изтичането на течност през хлабините между вала и лагера на корпуса.
Ориз. 7.Шпинделна турбобормашина.
1-вал; 2-калъф; 3, 4-радиални лагери; 5-упорен лагер; 6-диск пета; 7.8-гайка и контрагайка; 9-долен полусъединител; 10-под.
Шпинделните турбобормашини се произвеждат с диаметри 240, 195, 185, 172 и 164 мм. Шпинделът се състои от вал, монтиран в корпус върху два радиални лагера. За възприемане на аксиални натоварвания се използва гумено-метална пета, която се състои от набор от стоманени дискове и гумено-метални лагери, редуващи се един с друг. Тялото на шпиндела е свързано към долната секция на турбината чрез подложка, а валът чрез съединител по същия начин, както секциите са свързани една с друга.
Турбобормашини с ограничителни турбини тип L(фиг. 8) се различават от описаните по-горе по това, че техните турбини имат променлива характеристика при постоянен дебит. Тези турбини са проектирани така, че падането на налягането в турбината да намалява в зависимост от натоварването на бита и вариращия спирачен момент. Те използват т. нар. високоциркулационни турбини, постоянен диференциал на които се поддържа посредством байпасен клапан, през който част от течността се изпуска в пръстеновидното пространство, заобикаляйки турбобормашината. Така се постига стабилна работа на турбината при променлив потоктечности.
Тези турбобормашини също се различават от описаните по-горе по това, че вместо гумено-метални лагери и лагери се използват сачмени лагери. Петата на тази турбобормашина е разположена в долната част и е направена под формата на десетредов сачмен лагер. Тези лагери работят в среда на сондажна течност, поради което са монтирани защитни уплътнения, за да се предотврати навлизането на големи абразивни частици в лагера. Турбините са разположени отгоре с междинни радиални сачмени лагери, през които протича сондажната течност. Лагерите се използват без клетка.
Закрепването на турбините, корпусите и свързването на валовете са подобни на описаните по-горе. Разбира се, производителността на сачмените лагери в среда на сондажна течност е малка, тъй като има силно абразивно износване.
Турбо бормашини тип А се произвеждат с диаметри 240, 195 и 164 mm от следните кодове; А9К5Са, А7Н4С и А6КЗС с брой стъпала до 240. Стъпалата се монтират в долната секция, а останалите - в горната.
За подобряване на работните условия на свредлото и за осигуряване на повишен въртящ момент с увеличаване на натоварването на свредлото по време на пробиване, може да се използва турбобормашина тип А7Н с редуктор на налягането, монтиран директно над турбобормашката или на известно разстояние от нея.
Фиг. 8Турбобормашини с гранични турбини тип L.
I, II- долна и горна секции; 1-вал; 2-стоп; 3-нипел;4-упорен радиален сачмен лагер; 5-крайно семеринг; 6, 7-втулки; 8-ротор; 9-статор; 10-shaoik опори; 11-ядки; 12-капачка; 13-фиксиращи гайки; 14-половина съединители; 15-калъф; 16, 17-под.
Приставка за байпас на клапана(фиг. 9) има възвратен клапан, към който втулката се притиска от пружина. С намаляване на разликата в налягането под клапана и над клапана, втулката се придвижва надолу и отваря страничния отвор L, свързвайки вътрешната кухина на тръбите с пръстеновидното пространство. Ако няма разлика в налягането, тогава втулката се издига нагоре под действието на долната пружина, затваря страничния отвор и цялата сондажна течност влиза в турбобормашина.
Тези приставки могат да се управляват с помощта на задвижващи двигатели на калната помпа с променлива скорост. В този случай, когато битът се забавя, диференциалът на турбината намалява, а оттам и мощността. Двигателите на помпите автоматично увеличават скоростта и дебита на помпите, което води до увеличаване на въртящия момент, развиван от турбодрела.
Фиг. 9 Приставка за байпас на клапана.
1-сграда;
3-бутало;
4-пружини;
5-под;
6-дръжка;
В резултат на широкото навлизане на турбинното сондиране беше необходимо да се създадат турбобури, способни да задоволят цялото разнообразие от условия за изграждане на кладенци и да осигурят по-нататъшно повишаване на техническите и икономическите показатели на сондажите. Натрупаният значителен опит в използването на турбодрела, изучаването на условията за тяхната експлоатация и ремонт, както и проектирането и изследователска работаНаред с теоретичното разработване на въпроси за подобряване на характеристиките на турбините, изследването на влиянието на аксиалните хлабини върху ефективността на турбините и др., направи възможно създаването на нормална серия от турбобормашини, които най-добре отговарят на повишените изисквания на сондажната практика .
