Рисунок 13. Крепление удлинителя к ротору электродвигателя
Рисунок 14. Последовательность монтажа ротора электродвигателя
Насосы небольшой производительности монтируют на общей раме. Это сокращает трудоемкость работ. Насосы большой производительности с электродвигателями серии АТД устанавливают на отдельных рамах, причем электродвигатель устанавливают не на раме, а на двух монтажных плитах (рис. 15). Для облегчения выверки электродвигателя и улучшения его центровки с насосом монтажные плиты устанавливают на фундаменте на болтах-домкратах (регулирующих болтах). Монтажные плиты имеют резьбовые отверстия, куда ввинчиваются регулировочные болты. Чтобы головки болтов не вдавливались в бетон фундамента, их упирают на металлические подкладки. На рис. 15 и 16 приведены монтажные чертежи насосов различных конструкций. По окончании монтажных работ производят наладку и опробование центробежных насосов. При производстве наладочных работ насос вскрывают, вынимают ротор и проверяют состояние всех узлов. Для нормальной работы насоса должны быть установлены номинальные радиальные зазоры в уплотнениях (диафрагмах).
Рисунок 15. Монтажный чертеж насосов 24НД-14Х1, снабженного взрывозащищенным электродвигателем АТО-2-2750
Рисунок 16. Монтажный чертеж насоса 16НД-10Х1, снабженного взрывозащищенным электродвигателем АТО-2-1600
Величина радиального зазора в уплотнениях между вращающимся кольцом и невращающимся в пределах 0,20-0,25 мм. При сборке торцевых уплотнений (рис. 18) необходимо проверить качество уплотняемых поверхностей и пружины. Уплотняемые поверхности вращающейся и неподвижной втулок должны быть тщательно притерты. Когда ротор устанавливают в корпус насоса, необходимо, чтобы пружина уплотнения не задевала корпус.
Установив ротор в корпус, проверяют полный осевой разбег ротора, сдвинув его до отказа в сторону упорного подшипника. Разбег должен быть в пределах 8-12 мм, чтобы между вращающимися частями ротора и корпусом насоса оставался зазор 4-6 мм.
Рисунок 17. Установка монтажных плит электродвигателей серии АТД
Такой зазор предотвращает поломку насоса из-за неточностей при сборке или попадания вместе с нефтью механических примесей. Измерив величину полного осевого разбега, определяют ширину шайбы, устанавливаемой между упорным подшипником и буртом вала (рис. 19). Ширину шайбы принимают равной а/2 -(0,10ч-0,15), где а - полный осевой разбег (в мм).
Рисунок 18. Одинарное торцовое уплотнение конструкции Гипронефтемаша. 1 - нажимная гайка; 2 - гильза вала; 3 - кольцо; 4 - крышка уплотнения; 5 - штуцер подачи воды; 6 - вращающаяся втулка; 7 - упругое кольцо; 8 - нажимная втулка; 9- пружина; 10 - шпонка; 11 - упорная втулка; 12 - винт; 13 - неподвижная втулка; 14 - прокладка; 15- сальник гильзы вала; 16 - шпилька; 17 - гайка
Рисунок 19. Схема измерения толщины прокладочных шайб радиально-упорных подшипников
1 - кольцо, 2 - корпус подшипника, 3 - вал насоса,4 - установочная шайба
Рисунок 20. Установка и регулирование положения фонаря сальника насоса
А - расстояние от кромки внутренней полости фонаря до стенки отверстия в корпусе насоса для подвода уплотняющей жидкости, равное 1/3 - ј диаметра отверстия в корпусе
После затяжки опорно-упорного подшипника установочной гайкой фактическая величина осевого разбега должна быть в пределах 0,10-0,15 мм для компенсации температурных расширений. После этого устанавливают крышку корпуса насоса, а для уплотнения по плоскости разъема кладут прокладку из паронита толщиной 0,5 мм. Шпильки затягивают равномерно. Проверяют центровку агрегата, затем набивают сальники, если предусмотрены сальниковые уплотнения. При набивке сальниковых уплотнений длина колец набивки должна быть такой, чтобы внутренний диаметр каждого кольца равнялся наружному диаметру защитной гильзы. Сальниковые набивки вводят по одной, предварительно смазав их маслом. Для большей плотности замки смежных колец смещают на 120°. Каждое кольцо уплотняют. При установке фонарного кольца, служащего для подвода уплотняющей жидкости к поверхностям уплотнения, необходимо, чтобы оси фонаря и отверстия для подвода уплотняющей жидкости не совпадали. Передняя кромка фонаря должна перекрывать 1/3 и 1/4 диаметра отверстия, чтобы была возможность подвода уплотняющей жидкости и одновременного подтягивания грундбуксы при выработке сальникового уплотнения (рис. 20). Окончательную затяжку грундбуксы производят равномерно, правильность затяжки проверяют щупом. Зазор между валом и грундбуксой во всех четырех точках замера (через 90°) должен быть одинаковым. Перед пробным пуском насоса всю маслосистему и систему охлаждения продувают, промывают и испытывают при давлении, превышающем рабочее на 50%. Подготовленные таким образом системы смазки и охлаждения обкатывают. Затем производят обкатку основного насоса, обязательно залив его рабочей (перекачиваемой) жидкостью.
2.4 Ремонт поршневых насосов
Плановый осмотр поршневых насосов производят через 700-750 ч работы. При этом проверяют крепление насоса к фундаменту, вскрывают цилиндры и клапаны гидравлической части и определяют состояние сальникового уплотнения плунжеров, проверяют посадку седел клапанов в гнездах клапанной коробки и клапанов на герметичность. При необходимости производят притирку клапанов и подтягивание их пружин. Кроме даго, проверяют сальниковые уплотнения штоков и подшипников. Осматривают также редуктор и систему смазки, при необходимости меняют масло и промывают масляные фильтры. Текущий ремонт поршневых насосов производят через каждые 700 ч беспрерывной работы. При этом выполняют полный объем работ, предусмотренных плановыми осмотрами, и проверяют шплинтовку шатунных болтов, их затяжку, крепление поршня (плунжера), штока и пальца крейцкопфа. Основными деталями, подверженными усиленному износу, являются подшипники, крейцкопфы, уплотняющие манжеты и клапаны. Поэтому проверяют зазоры во всех подшипниках, между крейцкопфом и направляющей, а также в уплотнении манжет поршня и штока. Во время текущего ремонта очищают и промывают картеры насоса, подшипники и фильтры системы смазки, производят ревизию перепускного устройства, проверяют все приборы контроля и автоматики. Заключительная операция - проверка центровки агрегата. Средний ремонт поршневых насосов производят каждый год (через 5500-6000 ч работы) с остановкой на 10-12 дней. Этот ремонт включает в себя полный объем работ текущего ремонта, проверку обоих вкладышей рамовых подшипников, замер зазоров для масла и подшипников, расхождение щек коленчатого вала (если оно больше 0,05 мм, вал укладывают заново), обмер мотылевых шеек вала, полную ревизию клапанов и их замену, проверку шестерен и подшипников редуктора, посадки муфт на валу и их износа, состояния шеек промежуточного вала, а также промывку и ревизию всей системы смазки.
Эти работы выполняет ремонтный персонал станции. Затраты по текущему и среднему ремонту относят к эксплуатационным.
Капитальный ремонт поршневых насосов производят через 22 000-25 000 ч (примерно через три года) работы агрегатов. При этом выполняют работу текущего и среднего ремонтов, а также полную разборку насоса и редуктора, выявляют дефекты, восстанавливают все детали или заменяют новыми. Часто исправляют шейки коленчатых валов путем их проточки, вновь заливают подшипники скольжения, восстанавливают шестерни редуктора, заменяют иди восстанавливают крейцкопфы. При сборке тщательно выверяют установку цилиндров насоса. После капитального ремонта производят обкатку агрегата в течение 72 ч
2.5 Охрана труда и техника безопасности
При ремонтных работах все операции делятся на подготовительные, ремонтные, заключительные. Подготовительные работы заключаются в подборе инструментов и приспособлений для проведения ремонта, подготовка рабочего места. Правила техники безопасности заключаются в соблюдении инструкций для слесарей, монтажников и сварщиков. При ремонте оборудования соблюдается правило пожарной безопасности. Все рабочие-ремонтники проходят, инструктажи по охране труда и обучение по безопасному ведению работ. Все отходы при ремонте - ветошь, тряпки, масла, электроды, обрезки металла. Все электрооборудование (станки, сварочные аппараты) должно быть заземлено с сопротивлением меньше 4 Ом. Все подъемные механизмы (кран-балки, тали, треноги) должны быть испытаны на нагрузку, на 25% превышающую максимальный вес. Все сосуды под давлением, работающие с давлением более 0,7 кг/см2 должны иметь манометры, с соответствующей шкалой. Искусственное освещение при работах в темное время суток. Все работники ремонтных служб обеспечиваются спецодеждой, спецобувью и средствами индивидуальной защиты. Все работники проходят инструктаж по технике безопасности и противопожарной безопасности.
2.6 Для чего нужна защита двигателя?
Для того чтобы избежать непредвиденных сбоев, дорогостоящего ремонта и последующих потерь из-за простоя электродвигателя, очень важно оборудовать двигатель защитным устройством. Защита двигателя имеет три уровня:
Внешняя защита от короткого замыкания установки. Устройства внешней защиты, как правило, являются предохранителями разных видов или реле защиты от короткого замыкания. Защитные устройства данного типа обязательны и официально утверждены, они устанавливаются в соответствии с правилами безопасности.
Встроенная защита двигателя с защитой от перегрева, чтобы избежать повреждений и сбоев в работе электродвигателя. Для встроенного устройства защиты всегда требуется внешний выключатель, а для некоторых типов встроенной защиты двигателя требуется даже реле перегрузки.
2.7 Возможные условия отказа двигателя
Во время эксплуатации могут возникать различные неисправности. Далее приведён перечень условий отказа, при которых можно избежать повреждений электродвигателя:
- Высокое напряжение
- Пониженное напряжение
- Несбалансированное напряжение/ ток (скачки)
- Изменение частоты
- Неверный монтаж, нарушение условий хранения или неисправность самого электродвигателя
- Постепенное повышение температуры и выход её за допустимый предел: недостаточное охлаждение высокая температура окружающей среды пониженное атмосферное давление (работа на большой высоте над уровнем моря) высокая температура рабочей жидкости слишком большая вязкость рабочей жидкости
- Частые включения/отключения электродвигателя слишком большой момент инерции нагрузки (свой для каждого насоса) Резкое повышение температуры: блокировка ротора обрыв фазы
Для защиты сети от перегрузок и короткого замыкания при возникновении каких-либо из перечисленных выше условий отказа необходимо определить, какое устройство защиты сети будет использоваться. Оно должно автоматически отключать питание от сети. Плавкий предохранитель является простейшим устройством, выполняющим две функции. Как правило, плавкие предохранители соединяются между собой при помощи аварийного выключателя, который может отключить двигатель от сети питания. Рассмотрим три типа плавких предохранителей с точки зрения их принципа действия и вариантов применения: плавкий предохранительный выключатель, быстродействующие плавкие предохранители и предохранители с задержкой срабатывания.
2.8 Виды защиты
Плавкий предохранительный выключатель
Плавкий предохранительный выключатель - это аварийный выключатель и плавкий предохранитель, объединённые в едином корпусе. С помощью выключателя можно размыкать и замыкать цепь вручную, в то время как плавкий предохранитель защищает двигатель от перегрузок по току. Выключатели, как правило, используются в связи с выполнением сервисного обслуживания, когда необходимо прервать подачу тока.
Аварийный выключатель имеет отдельный кожух. Этот кожух защищает персонал от случайного контакта с электрическими клеммами, а также защищает выключатель от окисления. Некоторые аварийные выключатели оборудованы встроенными плавкими предохранителями, другие аварийные выключатели поставляются без встроенных плавких предохранителей и оснащены только выключателем.
Устройство защиты от перегрузок по току (плавкий предохранитель) должно различать перегрузки по току и короткое замыкание. Например, незначительные кратковременные перегрузки по току вполне допустимы. Но при дальнейшем увеличении тока устройство защиты должно срабатывать немедленно. Очень важно сразу предотвращать короткие замыкания. Выключатель с предохранителем - пример устройства, используемого для защиты от перегрузок по току. Правильно подобранные плавкие предохранители в выключателе размыкают цепь при токовых перегрузках.
Плавкие предохранители быстрого срабатывания
Быстродействующие плавкие предохранители обеспечивают отличную защиту от короткого замыкания. Однако кратковременные перегрузки, такие как пусковой ток электродвигателя, могут вызвать поломку плавких предохранителей такого вида. Поэтому быстродействующие плавкие предохранители лучше всего использовать в сетях, которые не подвержены действию значительных переходных токов. Обычно такие предохранители выдерживают около 500% своего номинального тока в течение одной четвёртой секунды. По истечении этого времени вставка предохранителя плавится и цепь размыкается. Таким образом, в цепях, где пусковой ток часто превышает 500% номинального тока предохранителя, быстродействующие плавкие предохранители использовать не рекомендуется.
Плавкие предохранители с задержкой срабатывания
Данный тип плавких предохранителей обеспечивает защиту и от перегрузки, и от короткого замыкания. Как правило, они допускают 5-кратное увеличение номинального тока на 10 секунд, и даже более высокие значения тока на более короткое время. Обычно этого достаточно, чтобы электродвигатель был запущен и плавкий предохранитель не открылся. С другой стороны, если возникают перегрузки, которые продолжаются больше, чем время плавления плавкого элемента, цепь также разомкнётся.
Время срабатывания плавкого предохранителя
Время срабатывания плавкого предохранителя - это время плавления плавкого элемента (проволоки), которое требуется для того, чтобы цепь разомкнулась. У плавких предохранителей время срабатывания обратно пропорционально значению тока - это означает, что чем больше перегрузки по току, тем меньше период времени для отключения цепи. В общем, можно сказать, что у электродвигателей насосов очень короткое время разгона: меньше 1 секунды. В этой связи для электродвигателей подойдут предохранители с задержкой времени срабатывания с номинальным током, соответствующим току полной нагрузки электродвигателя. Во время пуска через индукционный электродвигатель проходит достаточно большой ток. В очень редких случаях это приводит к выключению посредством реле или плавких предохранителей. Для уменьшения пускового тока используются различные методы пуска электродвигателя.