Модернизация насоса ЦНСГ 60-198

Содержание

Введение

1. Постановка задачи

2. Выбор критериев оценки

3. Поиск технической информации и выбор прототипа

4. Инженерный анализ исходных данных и уточнение задачи на проектирование..125. Поиск технического решения задачи на проектирование

6. Моделирование

6.1Конструкционный расчет

6.2 Гидравлический расчет

6.3 Расчет шпоночного соединения на смятие

6.4 Расчет резьбового соединения на срез

7. Разработка конструкторской документации

Заключение

Введение

Конструирование машин - творческий процесс со свойственными ему закономерностями построения и развития. Основные особенности этого процесса состоят в многовариантности решения, необходимости согласования принимаемых решений с общими и специфическими требованиями, предъявляемыми к конструкциям, а также с требованиями соответствующих ГОСТов, регламентирующих термины, определения, условные обозначения, систему измерений, методы расчета и т. п.

Детали, узлы, машины изготовляют по чертежам, выполненным на основе проектов — совокупности расчетов, графических материалов и пояснений к ним, предназначенных для обоснования и определения параметров конструкции (кинематических, динамических, геометрических и др.), ее производительности, экономической эффективности. Для особо ответственных конструкций проект дополняют макетом или действующей моделью.

1.Постановка задачи

Анализ основных неисправностей и причин отказов многоступенчатых центробежных насосов был произведен на основании данных, взятых в АО «Учалинский ГОК» и экспертных оценок механиков, обслуживающих насосные агрегаты.

Опрос экспертов показал, что основными причинами влияющими на отказ насосов является износ колец разгрузки, следствие чего приводит к выходу из строя щелевых уплотнений и снижению производительности насоса. Износ подшипников и износ посадочных гнезд в кронштейнах увеличивает вибрацию насоса, что приводит к преждевременному выходу их из строя. Истирание рабочих поверхностей рубашки вала и гайки ротора приводит к невозможности обеспечить необходимую герметичность насоса. Если гайку ротора можно заменить при проведении ППР, то рубашку вала можно менять только при проведении капитального ремонта, что также влияет на срок службы насоса.

Опыт эксплуатации многоступенчатых центробежных насосов типа ЦНС, особенно при откачке ими загрязненных шахтных вод с наличием абразивных частиц, показывает, что замену колец разгрузки и гидропяты приходится производить раз в месяц.

На основании анализа работы, можно сделать вывод, что быстро изнашиваемыми деталями многоступенчатых насосов типа ЦНС, влияющие на общую наработку насосов до отказа, являются: детали ротора, элементы разгрузочного устройства и подшипниковые узлы. А именно: кольцо гидропяты; кольца разгрузки; рубашка вала; гайка ротора; втулка сальниковая; подшипники; кронштейн задний; кронштейн передний.

На основании проведенного структурно-функционального анализа был

сформулирован основной принцип задачи на проектирование:

- выполнить модернизацию центробежного насоса, детали которого имели бы высокую износостойкость и простую конструкцию.

Выбор критериев оценки

Выбор основных критериев оценки (технических и экономических), которые в дальнейшем будут являться основными параметрами ТО, вытекают из требований основного принципа задачи на проектирование, это:

1.Снижение износа элементов центробежных секционных насосов, уменьшение затрат на обслуживание насосов, а также увеличить межремонтный период.

2. Себестоимость не должна превышать 10 тыс.руб.

3. Возможность проведения модернизации собственными силами котельного участка. Это исключит финансовые расходы на привлечение подрядных организаций и сократит время проведения реконструкции.

Инженерный анализ исходных данных и уточнение задачи на проектирование

В качестве инструмента для проведения инженерного анализа был использован структурно-функциональный анализ конструкции разгрузочного устройства предложенного в прототипе патента RU2165038 C2 . Для выполнения своего функционального назначения разгрузочное устройство центробежного насоса будет состоять из следующих деталей: диск разгрузки, кольцовставка, кольцо-разгрузки, накладка которые в сборе будут состовлять как один элемент центробежного насоса это гидропята.

В результате проведенного анализа было сформулировано уточнение основного принципа задачи на проектирование, которое заключалось в том, что для создания конструкции разгрузочного устройства центробежного насоса, которое бы имело высокую износостойкость и простоту необходимо изменить саму конструкцию устройства.

Оценка результатов выполнения этапа показала наличие достаточного объема исходной информации для проведения поиска технического решения задачи на проектирование.

Моделирование

Первым этапом моделирования, является абстрактная модель технического решения, которая возникает у меня еще на этапе поиска технического решения нами рассмотрена.

На втором этапе - теоретическом моделировании были выполнены следующие предварительные расчеты:

Разработка конструкторской документации

Учитывая, что насос предназначен для внутризаводского использования, техническое задание на его проектирование было разработано в упрощенной форме и утверждено главным инженером предприятия. После разработки эскизных чертежей, общей компоновки насоса и конструктивных схем его основных деталей, на этапе поиска технического решения задачи на проектирование, было решено, что в связи со средним уровнем сложности, создаваемого ТО, а также с целью сокращения сроков проектирования, целесообразно сразу приступить к разработке рабочей документации.

В качестве основной исходной информации для разработки рабочих чертежей узлов и деталей центробежного насоса были использованы:

- техническое задание (ТЗ) на проектирование центробежного насоса.

- эскизные чертежи, выполненные при поиске технического решения,

- расчеты, выполненные на стадии теоретического моделирования.

Заключение

В данной курсовой работе рассматривалась модернизация центробежного насоса ЦНС 60198. Задание для курсовой работы предусматривает модернизацию насоса. Цель модернизации данного агрегата, заключается в высокой износостойкости деталей и простую конструкцию.

В соответствии с целью работы поставлены и решены следующие задачи:

- спроектировано разгрузочное устройство;

- произведен подбор материалов для деталей модернизации;

- произведены расчеты на прочность;

Данная модернизация позволила повысить работоспособность, увеличить срок службы насоса, повысить его надежность и долговечность. Соответственно частота ремонтов насоса уменьшится, что является большим плюсом с точки зрения технико-экономического обоснования модернизации. Таким образом, данная модернизация показала свою целесообразность в применении на проектном уровне, и в перспективе может найти своё применение на производственных объектах.

модернизированный ЦНСГ 60-198R03.cdw

Техническая характеристика
Напор насоса(м в.ст) 198
Мощность насоса (кВТ) 75
Перекачиваемая среда вода
Технические требования
Все работы по осмотру
ремонту и очистке должны
производиться в нерабочем состоянии.
Посадочные поверхности и резьбы
а также рабочие торцы гаек
смазать тонким слоем пасты ВНИИНП-232 ГОСТ 14068-79.
При сборке насоса все винты
находящиеся внутри камер
кернить от самоотвинчивания по среднему диаметру резь-
бы ударным способом глубиной не менее 1 мм в двух диаметрально
противоположных местах.
Плоскости разъема покрыть тонким слоем герметика УТ-34
ГОСТ 24285-80 при окончательной сборке.

Спецификация общего вида_V5.11_R03.cdw

Пояснительная записка
Нагнетательный патрубок
Аппарат направляющий