НПО ГИДРАВЛИКА в составе ELUMEE GROUP – научно-производственное предприятие по разработке гидравлических систем, созданию регулируемых гидравлических шестеренных насосов НШ специального назначения, совершенствованию и внедрению в серийное производство шестеренных насосов НШ по ОСТ 23.1.92-88 пятого исполнения и разработке принципиально новых насосов НШ - многосекционных моноблочных шестеренных насосов НШ, в том числе насосов НШ для перекачки воды.

Предприятие занимается разработкой гидравлических трансмиссий, распределительной гидравлической аппаратуры (гидрораспределителей), гидромашин на базе шестеренных насосов НШ - гидромоторов и делителей потока, технологических процессов, в т.ч. литья с кристаллизацией под давлением (ЛКД) деталей из алюминиевых сплавов на многоместных пресс-формах, и внедрением в производство новых техпроцессов изготовления шестеренных насосов НШ и насосов НМШ для перекачки нефтепродуктов.

Новые технологии и разработки компании:

• Шестеренные насосы общепромышленного применения 5-го исполнения по постоянному рабочему давлению до 30 МПа по всей номенклатуре ОСТ 23.1.92-88 «Насосы шестеренные объемного гидропривода. Технические условия».

• Шестеренные многосекционные моноблочные насосы для магистральной перекачки нефтепродуктов с подачей до 400 м³/ч и напором до 16 МПа.

• Типоразмерный ряд особо мощных многосекционных моноблочных шестеренных насосов НШ для систем поддержания пластового давления (ППД) – нагнетания воды в нефтяные скважины (замена центробежных насосов ЦНС) – с подачей до 240 м³/час (и более) и напором до 19 МПа.

• Принципиально новое сцепление (без использования изнашивающихся фрикционных дисков) для грузовых и легковых автомобилей с механической трансмиссией, не требующее замены в течение всего срока эксплуатации автомобиля.

• Секционный гидрораспределитель с комбинированной разгрузкой для гидросистем рабочих органов тракторов, бульдозеров, скреперов и прочих самоходных машин.

• Насосы для перекачки нефтепродуктов типа НМШ 2-40, НМШ 5-25 и НМШ 8-25.

• Погружные бесштанговые насосные установки возвратно-поступательного действия для добычи нефти из обедненных скважин глубиной до 4 км.

• Технология литья с кристаллизацией под давлением (ЛКД) из цветных сплавов в многоместных пресс-формах деталей любой геометрической формы и сложности.

Также на базе полученных патентов предлагаются для разработки и внедрения:

– гидроприводы судовых и шахтных высокомоментных редукторов и лебедок, работающие на негорючих рабочих жидкостях на водной основе;

– эксклюзивные конструкции шестеренных насосов повышенной производительности по ОСТ 23.1.92-88 4-го исполнения с рабочим давлением 21 МПа с шириной шестерен, равной диаметру вершин её зубьев;

– технология получения пролитых каналов в корпусах золотниковых распределителей из любых материалов без применения традиционного чугунного литья со вставными стержнями.

 

 

 

ЭЛЕКТРОГИДРООБЪЁМНАЯ ГЛУБИННАЯ БЕСШТАНГОВАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ РЕНТАБЕЛЬНОЙ ДОБЫЧИ НЕФТИ ИЗ МАЛОДЕБИТНЫХ СКВАЖИН SOP-13

 

sopУхудшение состояния сырьевой базы комплекса является важнейшей проблемой нефтяной отрасли. На сегодняшний день нефтедобывающие компании, как правило, не эксплуатируют малодебитные скважины, в которых нефть залегает на глубине, превышающей 2000 метров. Фонд бездействующих законсервированных нефтяных скважин составляет около четверти от эксплуатируемых, 55 % от действующих – на грани закрытия, т.к. их дебит составляет менее 10 тонн в сутки.

По имеющимся в открытом доступе данным в России около 80.000 бездействующих скважин, потери от неиспользования скважин в полном объёме только у одной Роснефти составляют 37 тыс. тонн в сутки, это более $ 9,5 млрд. в год. Если возобновив добычу из каждой получать по минимуму (10 тонн), то это получится примерно 800.000 тонн в сутки, стоимость которой составляет свыше $ 200 млрд. в год.

Проблема заключается в отсутствии рентабельных технических решений добычи нефти погружными штанговыми и электроприводными центробежными или винтовыми насосами.

Новейшая разработка специалистов Elumee Group возобновляет рентабельную добычу нефти из заброшенных и малодебитных скважин с глубиной залегания нефтеносного пласта до 4000 метров, заменяя механическую качалку, расположенную на поверхности и соединенную с погружным плунжерным насосом многокилометровой штангой.

Выходным звеном установки является рабочий гидроцилиндр с системой впускных и выпускных клапанов, нагнетающий нефть в скважину. Управление рабочим гидроцилиндром осуществляется автономной гидростанцией, установленной в погружной установке и состоящей из асинхронного электродвигателя, приводного насоса с масляной емкостью и распределительного устройства. Роль механической качалки выполняет гидродвигатель возвратно-поступательного действия перемещаемый рабочей жидкостью высокого давления от приводного насоса, направляемой поочередно то в поршневую, то в штоковую полости гидродвигателя распределителем с механическим управлением. Вся рабочая аппаратура вместе с погружным электродвигателем размещается в герметичной капсуле, соединенной с поверхностью нефтепроводом от погружного плунжерного насоса и электрическим кабелем.

Идея подобной насосной установки известна не первый год, но главной проблемой, препятствующей реализации данной идеи, является приводной гидронасос, способный поддерживать необходимую подачу и давление. Специалистам Elumee Group удалось создать такой насос, он способен не только поддерживать давление нагнетания в 30 МПа, но и благодаря конструктивным особенностям обеспечить необходимую производительность от 24 до 60 л/мин.

Достоинство данной погружной насосной установки возвратно-поступательного действия по сравнению с погружными вращательными установками заключается в высокой надежности и долговечности, благодаря защищенности гидросистемы от абразивных включений перекачиваемой среды, разрушающих упорные подшипники и вращающиеся элементы шнека. В результате КПД погружной установки нового типа выросло до 65%.

 

 

 

ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЙ МНОГОСЕКЦИОННЫЙ ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС НШ-1200х3

 

craft.jpg

Перспективная разработка Elumee Group предлагает отказаться от использования энергозатратных центробежных насосных агрегатов (ЦНС) для поддержания пластового давления (ППД) или промысловой перекачки жидкостей и заменить их энергоэффективными многосекционными шестеренными насосами новой запатентованной конструкции.

Центробежные насосные агрегаты (ЦНС), для замены которых предназначены шестеренные насосы НШ-1200х3, представляют собой последовательно соединенные между собой отдельные секции центробежного насоса равной производительности. Высокое давление на выходе или напор достигается последовательной перекачкой одного и того же объема жидкости от секции к секции с постепенным наращиванием входного давления. Таким образом, для получения на выходе давления 19 МПа для насоса ЦНС 180-1900, необходимо установить в последовательный ряд полтора десятка таких секций, что, с учетом габарита одной секции производительностью 180 м.куб. в час, выльется в агрегат с габаритами 3900х1410х1400 мм.

Следует отметить, что указанную производительность секция может создать только при скорости вращения привода в 3000 об/мин., и что общий КПД такой секции из-за наличия одной из его составляющих, гидродинамического КПД, не превышает 0,7. Отсюда и необходимость в мощных и высокооборотных приводах, сложность и опасность их эксплуатации.

Огромные вращающиеся массы, большая их инерционность при аварии создают проблемы для окружающей среды и обслуживающего персонала из-за невозможности мгновенной остановки насоса. Кроме того, меняющиеся характеристики внутри промысловой сети на промысле требуют изменения величины подачи и напора. Для этого приходится производить замену агрегата на нужный по параметрам или менять проточные части.

Научно-техническое решение в преодолении традиционных недостатков центробежных насосных агрегатов выразилось в создании высокопроизводительных насосных агрегатов высокого давления: экономичных, малогабаритных, легко регулируемых по подаче изменением частоты вращения привода, способных заменить целый типоразмерный ряд насосов ЦНС.

Шестеренный насос НШ-1200×3 - новый тип высокопроизводительных агрегатов высокого давления. Насос предназначен для замены существующих центробежных насосов ЦНС и насосов ПЭ всех типоразмеров. Для магистральной перекачки нефти разработанная конструкция насосов позволяет работать на самовсасывании без использования подпиточного насоса типа НПВ.

Высокий коэффициент полезного действия нового насоса вызван малым весом инерционных масс и высоким коэффициентом объемной подачи. Универсальность достигается применением привода с регулируемой скоростью вращения, что позволяет одним насосом заменить практически весь типоразмерный ряд центробежных насосов ЦНС для поддержания пластового давления и большую часть центробежных насосов НМ для магистральной перекачки нефти и нефтепродуктов.

В отличие от центробежных насосных агрегатов ЦНС и ПЭ, применяемых  во всем мире, данные шестеренные насосы:

– более экономичны по потребляемой мощности (на 15-20%);
– могут работать с высоко- и низкооборотными двигателями;
– регулируются по частоте вращения для изменения величины подачи;
– по массе и габаритам в несколько раз легче и меньше своих центробежных аналогов;
– по цене значительно дешевле.

Насосы используются для систем поддержания пластового давления в нефтяных скважинах при шельфовой нефтедобыче и для внутрипромысловой перекачки жидкостей от нефтепродуктов до воды любой минерализации и кислотности, в том числе и морской. Также возможно применение данного насоса для питания водой стационарных паровых котлов с абсолютным давлением пара до 6,3 МПа и температурой до 180°С.

Для перекачки воды шестеренный насос оборудован специальными устройствами, исключающими износ зубьев шестерен из-за отсутствия смазки и обеспечивающими более надежную, долговечную и безопасную эксплуатацию электронасосных агрегатов по сравнению с центробежными установками.

К преимуществам насосов можно также отнести:
– возможность создания типоразмерного ряда с 90% унификацией деталей;
– повышение производительности при давлении до 1900 метров водяного столба до 250 м3/ч, а при давлении до 310 метров – 1000 м3/ч с незначительным увеличением длины и массы насоса;
– снижение сроков и стоимости капитального ремонта в несколько раз по сравнению с центробежными агрегатами.

Сравнительные технические характеристики секционных (ЦНС) и шестеренных (НШ-1200×3Г) насосов

ПОКАЗАТЕЛИ ЦНС 180-1900 НШ-1200×3Г
Производительность, м³/час
– постоянная
– регулируемая

180

+
40...180
Напор, м 1900 1900
Температура перекачиваемой жидкости, °С 0...60 0...80
Давление на входе, атм 0...10 0...10
Тип конструкции
– количество секций
секционный
15
планетарный
3
КПД 0,6 0,9
Габариты, мм 2930×1200×1305 900×700×700
Масса, кг 3800 650
Электродвигатель
– мощность, кВт
– частота вращения, об/мин
трехфазный асинхронный с плавным пуском
1600
3000
такой же, либо постоянного тока с регулируемой частотой вращения
1250
1000

 

 

 

 

ШЕСТЕРЕННЫЕ НАСОСЫ НШ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

 

nshШестеренные насосы НШ по ОСТ 23.1.92-88 предназначены для нагнетания рабочей жидкости в гидравлических системах автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных, дорожно-строительных, лесохозяйственных и других машин и механизмов.

Шестеренные насосы НШ также могут применяются в промышленных гидроприводах с рабочим давлением до 32 МПа взамен поршневых аксиальных и радиальных гидронасосов. Насосы НШ нового поколения способны работать на любых самосмазывающих жидкостях, в том числе на пожаробезопасных жидкостях на водной основе.

Высокий технический уровень шестеренных насосов НШ нового поколения обеспечивается:

– гидростатическим перераспределением нагрузок на шестерни насоса, позволяющим в два раза снижать силу, действующую на шестерни со стороны нагнетаемой на выход из насоса рабочей жидкости, и давление трения в подшипниках скольжения шестерен;

– постоянством размерной цепочки деталей насоса, исключающим нарушение конструктивных зазоров между деталями, установленными в корпусе насоса, и появление дополнительных внутренних утечек, снижающих технические характеристики насосов.

Таким образом, величина максимального давления для насосов НШ определяется только прочностью корпуса, а длительность работы насосов НШ на максимальном давлении не ограничивается. В результате у насосов НШ нового поколения снимается ограничение по ОСТ 23.1.92-88, заключающееся в том, что максимальное давление насоса должно быть кратковременным, длительностью не более 3 сек., а общая продолжительность работы насосов НШ на максимальном давлении не должна превышать 1% от общего времени работы насоса.

Применение шестеренных насосов НШ нового поколения в гидравлических системах с рабочим давлением 16-21 МПа продлевает их ресурс до 20 тысяч моточасов и позволяет применять в гидросистемах любую рабочую жидкость, обладающую смазывающим эффектом.

Все технические решения, связанные с гидростатическим перераспределением нагрузок и постоянством конструктивных зазоров в насосах НШ защищены патентами России.

Технические характеристики насосов НШ 32 в сравнении с насосами НШ производителей мира и стран СНГ приведены в таблице:

Показатели Насосы НШ 32 производителей стран СНГ Насосы НШ 32 ведущих фирм мира Насосы НШ 32 ELUMEE
Рабочая среда Моторные масла вязкостью 40-70 Сст Гидравлические
всесезонные жидкости
Самосмазывающие жидкости
и жидкости на водной основе
Давление нагнетания, МПа:
– рабочее
– максимальное

16
21

21
25

28
32
Максимальная частота вращения вала гидронасоса, об/мин 3000 3500 6000
Коэффициент подачи, не менее 0,92 0,95 0,97
Уровень звуковой мощности, Дб 85 65 65
Удельная материалоемкость, кг/кВт 0,25-0,50 0,20-0,30 0,12-0,18
Полный ресурс, моточасов 6000 12000 24000

 

 

 

НАСОСЫ НМШ ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ НЕФТЕПРОДУКТОВ

 

Насосы НМШ предназначены для перекачки нефти, мазута, масел и дизельного топлива без механических включений с кинематической вязкостью от 0,018×10-4 до 15,00×10-4 м³/с и максимальной температурой до 180°С. Объем подачи от 1,6 до 37,5 м³/ч. Диапазон регулирования клапана полного перепуска от 0,4 до 3,75 МПа.

Насосы НМШ выполнены по единой конструктивной схеме в пяти исполнениях по величине подачи - НМШ 2*, НМШ 5* и НМШ 8*, и в шестнадцати исполнениях по давлению клапана полного перепуска. Конструкция насосов НМШ всех типоразмеров максимально унифицирована: различие в конструкции насосов НМШ состоит в ширине венца шестерен и высоте корпуса, все остальные детали одинаковы для каждого типа насосов НМШ.

Конструкция насосов НМШ имеет сертификат соответствия Госстандарта и Госгортехнадзора России. Насосы удобны в эксплуатации и ремонте, имеют большой ресурс и гарантии. По присоединительным размерам насосы НМШ 2-40, НМШ 5-25, НМШ 8-25 и их модификации полностью взаимозаменяемы с серийными насосами НМШ других производителей.

Торцевое уплотнение насосов НМШ находится в зоне всасывания, что на порядок снижает величину внешних утечек или исключает их полностью. Крышки насоса НМШ разгружены от давления нагнетания, а зона высокого давления по корпусу ограничена шириной венца шестерен, что повышает герметичность насоса НМШ и его долговечность. Конструкция насосов НМШ защищена тремя Патентами на изобретение и полезную модель.

Насос НМШ практичен и удобен в эксплуатации, поскольку легко перенастраивается потребителем на любое необходимое для эксплуатации давление полного перепуска для защиты системы.

 

 

 

СЕКЦИОННЫЙ ГИДРОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ

 

Наряду с шестеренными гидромашинами различного назначения предприятие разработало наиболее совершенную в настоящее время конструкцию секционного гидрораспределителя с применением оригинальной технологии изготовления корпусных деталей и длинномерного золотника малого диаметра.

Cекционный гидрораспределитель предназначен для гидросистем рабочих органов тракторов, бульдозеров, скреперов и прочих самоходных машин, оснащенных силовым регулятором или сумматором потока, с управляемым переливным клапаном, обеспечивающем комбинированную разгрузку.

Секционный гидрораспределитель Р 60 конструкции НПО ГИДРАВЛИКА разработан с учетом технических требований ведущих мировых производителей, а также условий эксплуатации техники, комплектуемой данными гидрораспределителями. Конструкция и технология изготовления гидрораспределителя защищены Патентами на изобретение и полезную модель.

Отличительной особенностью распределителей Р 60 является новая экологически чистая технология изготовления «пролитых» каналов в корпусах секций распределителя, исключающая стержневое литье или сверление для этих целей с последующей заглушкой входных или выходных отверстий. Применение данной технологии возможно на различных материалах от чугуна до керамики.

Получаемые по этой технологии «пролитые» каналы геометрически точны, с допуском до 0,1 мм., а поверхность - любой шероховатости, вплоть до полирования. Новая технология полностью исключает заклинивание золотников и клапанов из-за отсутствия неудаленных остатков стержней и пригаров. Новая технология позволяет также применять для изготовления корпусных деталей любые материалы, вплоть до керамики.

Предприятием разработана и новая технология получения длинномерных золотников малого диаметра с заданной поверхностной твердостью рабочих поясков, исключающая объемную закалку или мерное хромирование.

Конструкция гидрораспределителя отличается низкой себестоимостью и высокой надежностью. Опытные образцы отдельных корпусных деталей гидрораспределителя, изготовленных по новой технологии, в декабре 2004 года прошли испытания на Минском тракторном заводе и признаны удовлетворяющими всем требованиям.

Затраты на подготовку серийного производства гидрораспределителя Р 60 по новой технологии, включая обеспечение энергоресурсами, станочным парком и оборудованием, снижаются вдвое по сравнению с традиционным производством. Вследствие этого, себестоимость изготовления гидрораспределителя значительно сокращается.

 

 

 

ТЕХНОЛОГИЯ ЛИТЬЯ С КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ ПОД ДАВЛЕНИЕМ (ЛКД)

 

Технология литья с кристаллизацией под давлением (ЛКД) является прогрессивной, малоиспользуемой на практике технологией литья. Суть технологии ЛКД заключается в следующем. Под действием давления гидравлического пресса и быстрого охлаждения в стальной пресс-форме газы, растворенные в расплаве, остаются в твердом растворе, усадочные раковины и поры заполняются незатвердевшим сплавом. В результате отливки всегда получаются плотными, с мелкокристаллическим строением, с высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами.

 

Достоинства и преимущества литья с кристаллизацией под давлением перед кокильным литьем и литьем под давлением

 

1. Выход готовой продукции по жидкому металлу при литье с кристаллизацией под давлением составляет не менее 95% из-за отсутствия литниковых систем и прибылей.

2. Литье с кристаллизацией под давлением позволяет получать отливки большей массы, чем при литье под давлением. При этом в отливках отсутствует усадочная пористость.

3. При литье в многоместные пресс-формы производительность литья с кристаллизацией под давлением не уступает производительности литья в многоместный кокиль и литья под давлением на литьевых машинах.

4. Малая усадка отливок и точный расчет рабочих поверхностей формообразующих деталей пресс-форм при литье с кристаллизацией под давлением обеспечивают изготовление деталей любой конфигурации повышенной геометрической точности (в пределах десятка микрон), не требующих дополнительных технологических операций по механической обработке.

5. Детали, полученные с применением литья с кристаллизацией под давлением, можно не подвергать термообработке для повышения твердости, т.е. не требуется дополнительных энергозатрат.

6. Литье с кристаллизацией под давлением позволяет получать детали любого назначения из композитных сплавов при минимальной равномерной ликвации легко-плавких компонентов к периферии детали.

7. Изготовление деталей из антифрикционных сплавов путем литья с кристаллизацией под давлением повышает физико-механические свойства деталей трения скольжения, примерно, вдвое.

8. Применение литья с кристаллизацией под давлением позволяет производить замену дорогостоящих сплавов при литье ответственных деталей повышенной прочности и надежности (поршней двигателей внутреннего сгорания, корпусных деталей насосов и т. п.) на менее дорогостоящие и более распространенные сплавы без ухудшения физико-механических характеристик отливок.