Насос СИН-56 представляет относительно небольшой класс многофункциональных насосов плунжерного типа. Подобных устройств не очень много по вполне объективным причинам: при разработке насосов вообще довольно сложно соблюсти баланс между производительностью, надежностью, выдаваемой мощью и компактностью размеров. И все же, примеры есть. Об одном из них и поговорим в этой статье.
Обратим также ваше внимание, что большая часть чисто технологических особенностей, о которых пойдет речь, вполне справедлива для любых плунжерных агрегатов, так что статья также полезна и с точки зрения понимания их устройства.
Плунжер, не поршень
Как правило, рабочая зона гидравлического блока полностью закрыта, поэтому далеко не все представляют себе, как он устроен. Цикл работы любого насосного агрегата выглядит одинаково:
- Плоскость внутри цилиндра заполняется водой, когда открывается впускной клапан. Вода (или другая среда) поступает из впускной магистрали.
- Одновременно с этим, толкающий элемент (поршень или плунжер) отодвигаются назад, открывая эту плоскость и создавая зону пониженного давления, которая «всасывает» воду, ускоряя процесс наполнения.
- Как только цилиндр заполнится, толкающий элемент начинает обратное движение. Впускной клапан блокируется, открывается выпускной.
За счет этого жидкость получает ускорение. А чтобы она не двигалась толчками (это очень опасно: может возникнуть гидроудар), цилиндров делают несколько, и работают они со сдвигом фазы. Пока один впускает жидкость, другой ее выпускает. За счет этого поток внутри магистрали получается равномерным.
Большинство насосов — поршневые, толкающий элемент в них представляет собой тарелочку со штоком. Выглядит он примерно так же, как в обычном медицинском шприце, с той разницей, что подключается к приводным элементам и перемещается по цилиндру за счет работы двигателя.
Данная модель — плунжерная. В ней используется не поршень, а плунжер: стальной цилиндр. Штока на нем уже нет, он полностью заполняет все внутреннее пространство, на ту глубину, на которую он вошел.
Плунжерные модели устроены немного по-другому. Уплотнительные кольца в них располагаются не на толкающем элементе, а на стенках цилиндра. Это несколько усложняет ремонт и обслуживание, но зато позволяет значительно увеличить мощность насоса при тех же габаритах.
Последнее обстоятельство очень полезно, поскольку организация оборудования на объекте тем сложнее, чем больше места занимает каждый элемент. А в нефтегазовой отрасли сейчас и вовсе распространены мобильные установки, которые транспортируются обычными грузовиками. И там размеры начинают играть критическую роль.
Не только добывающая промышленность
Как мы уже сказали выше, главная и важнейшая область применения таких насосов — буровые установки. Там они выполняют сразу несколько важнейших задач:
- Промывка ствола шахты при бурении и ремонтных работах. Чтобы упростить проходку, вывести из ствола отработанную породу, охладить бур — для всего этого необходимо обеспечить постоянную циркуляцию промывочной жидкости.
- Восстановление давления в пласте. Это нужно делать на старых скважинах, которые приближаются к точке полной выработки, и начинают отдавать все меньше. Насосы закачивают жидкость в пласт и поднимают отдачу.
Но конкретно наш образец очень интересен еще и тем, что его активно используют в испытаниях оборудования. Он достаточно мощный, чтобы создать необходимое давление, и достаточно компактный, чтобы поместиться на небольших производствах. Что им можно испытывать? Любые приборы, детали и элементы, которые должны быть герметичными.