Меню

Как работает цементный агрегат



Цементировачный агрегат ЦА-320М

Лекция №2.

Спецагрегаты крепления скважин, применяемые при бурении и капитальном ремонте.

Лекция-4 часа

Практические занятия 2 часа

План лекций:

Назначение спецагрегатов и область применения.

2. Устройство и принцип действия спецагрегатов его узлов и механизмов и размещения ЦА на устье скважины производстве работ.

3. Технические характеристики цементировочной техники (ЦА 320М

УНБ-160х63; ДМ-4; СМ20).

Техника безопасности при проведении цементировачных работ с агрегатами ЦА-320М, СМ-4, СМ20.

1. Назначения спецагрегатов и область применения.

Цементировочные насосные агрегаты предназначены для нагнетания цементного раствора и продавочной жидкости при цементировании скважин.

Основные задачи цементирования скважин следующие:

1) обеспечить длительную изоляцию продуктивных объектов от верхних и нижних вод;

2) исключить возможность перетока флюида из одного горизонта в другой через затрубное пространство;

3) доукрепить неустойчивые породы путем плотного сцепления цементного камня со стенками скважины и обхадной колонной;

4) предохранить обсадную колонну от смятия внешним давлением и коррозии;

5) предотвратить выброс газа, находящегося под большим давлением в породах, залегающих в зацементированной зоны скважины;

6) изолировать пройденные при бурении маломощные продуктивные горизонты.

Помимо своего основного назначения насосные агрегаты используются для промывки и продавки песчаных пробок, опрессовки труб, обсадных колонн, гидроразрыва пластов и др. работ.

Как правило, транспортная база цементировочных насосных агрегатов – большегрузные автомашины повышенной проходимости: Урал-4320-1912-30, КАМАЗ-43118, КрАЗ-65101 и др. Имеет место и монтаж специального насосного оборудования на санях.

Независимо от типа транспортной базы агрегаты для цементирования скважин снабжены следующим оборудованием:

— цементировочным насосом высокого давления с приводом от транспортного двигателя через коробку отбора мощности или специальным двигателем (дезель-мотор типа В2) с коробкой перемены передач (КПП), установленным на транспортной платформе агрегаты на максимальное рабочее давление 63 – 70 МПа);

— водоподающим насосом с индивидуальным приводом от корбюраторного двигателя (ГАЗ-51) для подачи воды при затворении в смесительном устройстве;

— манифольдом с запорной арматурой, расположенной на агрегате;

— разборным манифольдом для монтажа с оборудованием;

— мерными баками для цементного раствора и продавочной жидкост.

2. Устройство и принцып действия СА его узлов и механизмов и размещение ЦА на устье скважины при проведении работ.

Цементировачный агрегат ЦА-320М

Тип насоса -9т-поршневой, двойного действия для подачи цементного раствора

Источник

Как работает бетононасос: особенности поршневой, роторной систем, варианты базирования агрегатов

На рынке современной строительной индустрии используется широкий спектр конструкционных и вспомогательных материалов. Но вот уже на протяжении сотни лет бетон остается неизменным лидером. С появлением этого уникального материала цена и скорость возведения зданий сократились в разы.

В былые времена серьезной проблемой была быстрая доставка смеси непосредственно к месту заливки, старые мастера были вынуждены носить бетон в ведрах своими руками. Но научно-технический прогресс, к счастью, не стоит на месте и сейчас эта проблема успешно решается при помощи разного рода бетононасосов.

Фото промышленного автомобильного бетононасоса.

Типы агрегатов

Весь ассортимент представленных на рынке бетононасосов условно можно разделить на 2 типа, это механические и гидравлические. Конструкция может быть основана на использовании поршневого принципа или без поршневого.

Работа поршневой системы

Общий принцип работы поршневых систем далеко не нов, значительная часть всех существующих механизмов основывается именно на нем. В данном случае поршень при движении назад, всасывает некоторое количество смеси из бетоноприемника и далее выталкивает ее непосредственно в передаточный рукав, по которому она поступает к месту заливки.

Работа данной системы была бы невозможна без использования шиберного затвора или шторок. Шиберный затвор открывает бетоноприемник при всасывании и закрывает при выталкивании. Тем самым переводя направление движения смеси из бетоноприемника к месту назначения.

Поршневые агрегаты могут работать как от механического привода, так и с использованием гидравлической системы. В настоящее время в подавляющем большинстве аппаратов применяется именно гидравлическая система. Гидравлика обеспечивает значительно большее давление, благодаря чему мощность насоса значительно возрастает.

Поршневая система с 1 цилиндром.

В отличие от шатунного механизма, гидравлика имеет гораздо больший ход рабочего поршня. Плюс движение поршня становится более плавным. Больным местом этих насосов считается плотность соприкосновения поршня со стенками камеры. Микрочастицы цементного раствора неизбежно попадают между поршнем и цилиндром, значительно усиливая износ деталей.

Читайте также:  Как очистить забор от цемента

Одноцилиндровые агрегаты сейчас используются редко, из-за нестабильной, пульсирующей подачи раствора. Система, снабженная двумя, попеременно работающими цилиндрами обеспечивает стабильную, бесперебойную подачу состава и намного меньше изнашивается.

Важно: гидравлика может работать на воде или на масле.
В первом случае давление составит порядка 5 МПа, во втором ровно в 2 раза больше.
Плюс масляная система более долговечна и надежна.

Схема поршневого бетононасоса с 2 цилиндрами.

Работа роторной системы

Семейство безпоршневых конструкций несколько шире, самым известным здесь является роторный бетононасос. Основой системы является ротор, на котором закреплены прорезиненные ролики.

При вращении ротора, ролики двигают бетонный раствор от бетоноприемника в нужном направлении. Они удобны тем, что при помощи реверса легко устраняются заторы и воздушные карманы.

Роторная система, чаще всего выходит из строя по причине износа армированного шланга и резиновых уплотнителей. Мощность таких агрегатов, по сравнению с поршневыми невелика, плюс они плохо переносят растворы с крупным наполнителем типа щебня для бетонных изделий.

Шнековый бетононасос является разновидностью роторной, без поршневой системы. Принцип работы шнека был подробно описан еще Архимедом. Но, несмотря на преклонный возраст, он по сей день широко используется в различных механизмах.

Набор соединительных рукавов.

Инструкция здесь проста, в сквозную камеру помещается винтовой шнек и при вращении обеспечивается движение субстанции. Наглядной, известной с детства иллюстрацией может стать обычная бытовая мясорубка.

Варианты базирования агрегатов

Данный вид механизмов на рынке представлен в широком ассортименте, по способу базирования они разделяются на стационарные и автомобильные.

Подача раствора на высоту.

Стационарные насосы

Стационарный компактный бетононасос представляет собой отдельную независимую станцию по перекачке раствора. В зависимости от размеров и мощности может использоваться как на крупных промышленных объектах, так и в частном строительстве. Базироваться может на шасси или без него.

Мобильный бетононасос, не имеющий шасси, как правило, обладает большой мощностью и устанавливается для обеспечения раствором крупного объекта, чаще всего высотных зданий. Наличие шасси также не предусматривает транспортировку на значительные расстояния. Шасси нужны для удобства передвижения в пределах одного объекта.

Стационарный агрегат на одноосном шасси.

Важно: сейчас выпускается прицепной бетононасос, конструктивно он относится к стационарным.
Но наличие мощного автомобильного шасси, дает возможность перемещения на значительные расстояния при помощи тягача.

Для обеспечения нужд частного строительства выпускается стационарный поршневой минибетононасос. Его используют для работы в стесненных условиях и при малых объемах. Кроме поршневой системы малогабаритный бетононасос может работать от пневматического привода.

Пневматический бетононасос разработан относительно недавно и больше предназначен для перекачки однородных ячеистых видов бетона. Он не обладает большой мощностью, плюс для стабильной работы ему требуется компрессор, что в условиях стройки не всегда выполнимо.

Схема прицепного агрегата.

Насосы на автомобильной базе

Автомобильный бетононасос сейчас является самым распространенным вариантом, как в частном, так и в промышленном строительстве.

Если сравнивать с конкурентами, то:

  • Мощная стационарная установка хороша только для больших объемов, она неповоротлива и дорого обходится в обслуживании. Авто бетононасос может подъехать на большинство объектов.
  • Большая часть стационарных агрегатов требует организации питания, что не всегда возможно в условиях ведения стройки. Автомобильный бетононасос является единым целым с машиной и питается от ее энергоустановки.
  • Малогабаритный бетононасос на большой стройке не справится с объемами. Что же касается частного строительства, то цена такого агрегата не каждому хозяину по карману. Гораздо дешевле заказать авто бетононасос и с его помощью в течение нескольких часов залить нужный объем бетона. Цена аренды при этом будет заметно ниже покупки стационарного агрегата.
  • Кроме того, современные комплексы оснащены выдвижной стрелой для удобства доставки раствора на высоту или на объекты сложной конфигурации. В случае же если использование стрелы не возможно, существует автомобильный линейный бетононасос. С его помощью можно закачать раствор по трубам на расстояние до 1 км по горизонтали и до 120 м по вертикали.
  • Также немаловажным плюсом автомобильного варианта является то, что он обслуживается профессиональным оператором.

Использование раскладной стрелы.

Насколько реально сделать агрегат самостоятельно

Самый простой вариант, это изготовление поршневого насоса с одним цилиндром. Изначально желательно разбираться в чертежах. Также вам понадобится доступ к токарному станку, чтобы сделать поршень и цилиндр. Плюс добавьте закупку двигателя, редуктора и шиберного затвора.

Читайте также:  Пропорции для цемента м500 для фундамента

Кроме некоторых технических знаний, необходимых для произведения точных расчетов, вы еще должны иметь золотые руки и хотя бы начальный опыт работы с механизмами. Специалисты утверждают, что если все покупать и делать с нуля, то дешевле и быстрее заказать авто бетононасос.

Бетоноприемник для шнекового насоса.

На видео в этой статье показан принцип работы бетононасоса.

Вывод

Использование бетононасоса это не только значительная экономия времени. Дело в том, что многие виды раствора, особенно быстротвердеющие и ячеистые бетоны, по технологии должны заливаться в течение короткого времени и без данного агрегата здесь просто не обойтись. А о принципе его действия мы вам подробно рассказали в данной публикации.

Источник

Цементировочные агрегаты: характеристики и особенности

Предназначением цементировочных агрегатов является нагнетание тампонажных растворов и продавочных жидкостей в скважины, и подача затворяющих жидкостей в смесительное устройство в процессе приготовления раствора. Часто установки используют для промывки и продавке песчаных пробок, опрессовке труб, гидравлического смешивания растворов.

Комплектация цементировочного агрегата

На монтажной раме размещается основное оборудование. Рама крепится стремянками на лонжероны шасси поверх демпфирующей прокладки.

В составе агрегата имеется:

  • Насос высокого давления
  • Манифольд
  • Мерный бак
  • Вспомогательный трубопровод
  • Бак для цементных растворов
  • Выхлопная система
  • Система обогрева оборудования
  • Водопадающий блок

С целью обеспечения безопасного и удобного техобслуживания установки в комплектации имеется откидная лестница, при помощи которой осуществляется подъём, и откидная площадка, при помощи которой обслуживается насос и ограждения.

Насос

Агрегаты могут компоноваться следующими видами насосов:

СИН 32

Горизонтальный трёхплунжерный насос высокого давления с односторонним действием. Основным предназначением насоса является подача глинистых и цементных растворов в скважину с плотностью 1000-2100 кг/м3.

Технические характеристики насоса:

  • Сменные плунжеры диаметром 125 (100) мм
  • Нагнетание с максимальным давлением 32 (50) Мпа
  • Максимальная подача 25 (16) л/с
  • Масса 1900 кг

Рабочий ресурс до капитального ремонта составляет 10 лет или 6000 моточасов. Карданная передача осуществляет привод насоса. Коробка отбора мощности включается и выключается непосредственно из кабины.

СИН64

Горизонтальный трёхплунжерный насос высокого давления.

Технические характеристики насоса:

  • Приводная мощность до 420 кВт
  • Габаритные размеры 1,307 х 1,193 х 0,698 м
  • Вес 2100 кг
  • Сменные плунжеры диаметром 140 (125, 100, 80) мм
  • Нагнетание с максимальным давлением 32 (45, 70, 100) Мпа
  • Максимальная подача 38 (31, 20, 12,5) л/с

3ПН-32

Горизонтальный трёхплунжерный насос высокого давления в составе которого три клапанные коробки, соединённые шпильками, которые уплотнены в корпусах уплотнений, всасывающих и нагнетательных клапанов с одинаковой конструкцией и размерами, и всасывающего коллектора.

Принудительная смазочная система обеспечивает смазку узлов приводной и гидравлической систем насоса.

Для изготовления клапанной коробки насоса используется кованная высоколегированная термообработанная сталь. Для изготовления плунжеров применяется нержавеющая сталь, для всасывающего коллектора – нержавеющая кислотостойкая сталь.

Технические характеристики насоса:

  • Полезная мощность 105 кВт
  • Ход плунжера 125 мм
  • Количество ходов плунжера в минуту минимум 45
  • Количество ходов плунжера в минуту максимум 167
  • Передаточное отношение 4,5
  • Давление на входе не более 0,5 Мпа
  • Габариты 197 х 105 х 91,5 см
  • Масса 2700 кг

НПЦ-32

Поршневой цементировочный насос разрабатывался с использованием преобразованной глобоидной передачи, которая обладает повышенными характеристиками нагрузки, долговечности и надёжности.

Гидравлическая коробка изготавливается из низколегированной стали. Коробка подвергается серьёзным гидростатическим испытаниям с максимальным давлением 60 Мпа, что в дальнейшем даёт возможность использовать насос при давлении до 40 МПа.

Технические характеристики насоса:

  • Полезная мощность 105 кВт
  • Ход поршня 250 мм
  • Частота вращения эксцентрикового вала максимум 133 об/мин
  • Частота вращения эксцентрикового вала минимум 30 об/мин
  • Передаточное число глобоидной передачи 20,5
  • Габариты 238,6 х 64,7 х 221 см
  • Масса 2800 кг

Водоподающий блок

Водоподающий блок состоит из насоса и двигателя. В зависимости от заявки заказчика, насос может комплектоваться бензиновым либо дизельным двигателем, которые будут приводить его в работу.

Читайте также:  Новости рыбницкий цементный комбинат

Насос имеет систему продувки отработанными газами, при помощи которой удаляется жидкость из насоса по завершении работ при температурах ниже нуля, а также для прогрева насоса.

С площадки монтажной рамы производится управление работой водоподающего блока. Управление двигателем производится с помощью приборов, которые располагаются на передней стенке кожуха двигателя.

Передняя стенка кожуха, защищена козырьком, под которым крепится панель с:

  • Тремя предохранителями
  • Приборами, которые показывают температуру и давление масла
  • Контрольной лампой зарядки аккумуляторной батареи
  • Тумблером включения электромагнитной муфты
  • Кнопкой запуска стартера
  • Кнопкой включения нагрева.

Мерный бак

Бак может иметь разнообразные объёмы, он располагается в задней части агрегата и крепится к раме при помощи болтов.

Бак делится на две одинаковые части, которые комплектуются мерными линейками. Передняя стенка бака укомплектована откидной площадкой для оператора, которая делает управление донными клапанами более удобной и комфортной.

Манифольд

В состав манифольда входит всасывающий и напорный трубопроводы. При помощи всасывающего трубопровода насос может производить забор жидкости из мерного бака либо из внешних источников. При помощи напорного трубопровода рабочие жидкости под высоким давлением подаются в скважину. В случае возникновения надобности жидкость можно направить обратно в бак.

Напорная линия укомплектована:

  • Датчиком давления
  • Манометром
  • Предохранительным клапаном со срезным штифтом

В кабине располагается пульт управления, на который выводятся данные датчика давления. При помощи предохранительного клапана производится сброс давления в напорной линии в случае его превышения выше допустимых значений.

Вспомогательный трубопровод

При помощи вспомогательного трубопровода соединяется напорная линия насоса и устье скважины.

В состав трубопровода входят:

  • трубы высокого давления,
  • шарнирные коленья,
  • напорный шланг – 2шт,
  • приёмный рукав – 4 шт.

При транспортировке трубы размещаются на специальных гребёнках, коленья укладываются в ящик.

Система выхлопа и обогрева оборудования

Система даёт возможность обогрева приёмного коллектора, картеров насоса и двигателя водоподающего блока. А так же с её помощью производится продувка трубопроводов при помощи отработанных газов двигателя. Заслонки помогают управлять направлением потоками отработанных газов.

Общие сведения по компоновке

  • В состав агрегата входят откидные лестница и площадка для обслуживания насоса, что повышает уровень удобства и безопасности.
  • Кожухи закрывают вращающиеся узлы и гидравлическую часть насоса и двигателя водоподающего насоса.
  • Поворотные фары на кабине и мерном баке позволяют работать даже в ночное время, они освещают работающие узлы и механизмы.
  • На мерном баке располагается запасное колесо. Эта перестановка даёт возможность беспрепятственного подхода к водоподающему блоку и свободно его обслуживать.
  • Процесс окраски проходит в инновационной окрасочно-сушильной камере, с использованием материалов высокого качества от ведущих производителей. Качественно окрашенные детали дают гарантию отличного внешнего вида на долгий срок.

Особенности

Агрегаты можно приобрести в готовых модификациях, а так же имеется возможность доработки под запрашиваемые характеристики. Возможна установка дополнительного оборудования.

Цементный и инструментальный ящики, манифольд и сливная труба располагаются в задней части агрегата. Для удобной замены колеса установка укомплектована гусаком и лебёдкой. Имеется дополнительный ящик, в котором хранятся 6 дополнительных колен.

На правой стороне установке располагается всасывающий шланг, лестница для обслуживания установки.

При помощи имеющихся заслонок можно перекрывать в зимнее время года и управлять подачей отработанных газов на картер двигателя или коллектор. Так же заслонка используется при продувке насоса ЦНС-38. Управление направлением отработанными газами производится без особого труда, так как предусмотрен удобный доступ. В летнее время – на улицу, зимой – на навеску.

Для сглаживания рывков во время работы насоса предусмотрен ресивер (компенсатор).

Для защиты трубы верхнего налива используют пару точек крепления и страховочную стремянку.

Для работы в ночное время предусмотрены фары-искатели с двух сторон и непосредственно в рабочей зоне оператора. Для безопасности предусмотрен сигнал водителю при возникновении ЧС.

Клапаны имеют надёжные фиксаторы и запорное устройство эксцентричного типа.

Бензиновый бак на ВПБ имеет объём сорок литров, предусмотрена удобная заливка и подача на двигатель.

Редуктор сцепления позволяет осуществлять сцепление двигателя и центробежного насоса, при помощи которых в мерный бак закачиваются жидкости.

В комплектации имеется искрогаситель ИСГ-110, что отвечает требованиям техники безопасности нефте- и газодобывающей отраслях.

Источник