Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 [ 89 ] 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121

пример 4.1-6. С помощью щтангового насоса осуществляется подъем жидкости при дебите 50 м/сут с глубины 1500 м. Какую базовую модель необхаднмо выбрать для этой цели?

Из рисунка 4.1-10, а и табл. 4.1-6 видно, что наиболее приемлемойявляется модель 7 СК-12-2,5-4000. По табл. 4.1-6 можно определить приблизительный оптимальный диаметр. Области, ограниченные жирными линиями и обозначенные римскими цифрами, подразделены штриховыми линиями на меньшие области, обозначенные арабскими цифрами. Каждая из этих областей соответствует диаметру плунжера, приведенному в графах 10 и И табл. 4.1-6. В нашем примере оптимальный диаметр плунжера равен 43 мм, что соответствует кодовой цифре 4.

Максимальный вращающий момент может быть определен в несколько улучшенном виде по формуле, приведенной в руководстве АНИ RP 11L:

(4.1-50) (4.1-51)

Здесь ki для данной пары значений Flskm-t и л/Ис можно определить по номограмме (рис. 4.1-11); h находится в зависимости от тех

же переменных по номограмме (рис. 4.1-12); femx можно получить по формуле (4.1-21).

Как показали исследования Гриффина (1968 г.), в некоторых случаях средний вращающий момент, полученный расчетным путем по этой методике, оказывается на 7,62% больше по сравнению со средними значениями, полученными по данным замеров. Отсюда при использовании рассматриваемой методики получаем завышенные результаты. По формуле (4.1-50) коэффициент полезного действия редуктора получается равным единице, в то же время фактически он находится в пределах 0,90-0,95. Кроме того, уравновешивание установки бывает не всегда выполнено-идеально. Поэтому необходимо полученное расчетное значение вращающего момента умножить на коэффициент 1,2.

Пример 4.1-7. Найти вращающий момент привода насосной установки при Z.= 1200 м; s=l,4 м; га=9 мин-; пл=44,5 мм; уж = 8826 Н/м секция колонны штанг диаметром 22 мм составляет 32,9%, диаметром 19 мм -67,1%; F„ = SnnLy = = 15,5Х10-*Х1200Х8826=1,64Х10Н.

По формуле (4.1-21)

П/Пс

Рис. 4,Ы1. Номограмма по АНИ RP 11L

2,06X10"

1200X0,329 1200X0,671

3,87x10-1

2,84X10-*

6,05X10*

a no формуле (4.1-19) Отсюда

1.64x10

1,4X6,05X10 76500

= 0,19,

1200

= 63,8 мин-1.

63,8

= О,14.

Из рис. 4.1-11 /J4 = 0,42. По табл. 4.1-4

fT. = 27,1 X 1200 = 3,25Х ЮН,

•Ушт-7ж 7,7X10"-0,8826X10

О -- -

По формуле (4.1-51)

2= 1 +0,42

7,7x10* 3,25Х 10X0,885

1,4X6,05X10*

- 0,3

= 0,885.

= 1,02.

По кривым рис. 4.1-12 находим, что из = 0,21. По формуле (4.1-50) М = - 1,42x1,02x0,21x6,05x10*= 1,27x10* Нм.

В литературе было приведено несколько формул для определения потребляемой мощности двигателя. Рассмотрим одну, разработанную в СССР в институте АзНИИ (Кулизаде, 1960):

P = W-±-(k,-k,Fs), (4.1-52)

где ks - коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей установки (для некоторых установок, разработанных в Советском Союзе, значения этого коэффициента приведены в табл. 4.1-7); Цм - к.п.д. при передаче мощности от двигателя к полированному щтоку.

Коэффициент

Таблица 4.1-7

* Первая цифра означает /х первая илн первые две цифры после черточки-s в дм, последние две циф-

P"-«m»v в мин-.

k,-2,\4x\0- ri + 0,28(l-f 10

(4.1-53)

где Г)I - коэффициент производительности, равный отнощению эффективной производительности к теоретической при данной длине хода полированного щтока,

„ ?Ж ЗплЗплПЩ 5плГо

q.. Snj,sn s

Пример 4.1-8. Определить полезную мощность двигателя, если Я= 1:200 м; /;пл = 44,5 мм; насосная установка типа СКН 5-1812 при Т1м = 0,96; s=l,4 м, п = 9 мнн-1; т1о=0,42 и уж = 8826 Н/м. Нагрузка

5плУж/- = 15,5Х10-»Х8826Х1200= 1,64X10* Н. Из табл. 4.1-7 коэффициент 5 = 0,100. По формуле (4.1-53)

k, = 2,H X 10- 0,42 + 0,28 (1 + 10- 2,00 х 10

По формуле (4.1-52)

Р= 10 "ОТ ( X 10- X 1,64 X 10* X 1,4) = 5,3 кВт.

На рис. 4.1-13 показана одна из наиболее распространенных установок станок-качалка типа СКН с комбинированным балансирным и кривошипным (роторным) уравновешиванием. В некоторых установках

применяется или кривошипное,

о.ч-

.0,1

или роторное уравновешивание. При пневматическом уравновешивании (рис. 4.1-14) роль уравновешивающего контргруза выполняет сжатый воздух, находящийся в цилиндре. Воздух до давления 0,4-0,5 МПа (4-5 кгс/см) сжимается в компрессоре, приводимом в действие самой установкой.

На практике иногда применяют специальные станки-качалки.

1. Станок-качалка с гидроприводом (рис. 4.1-15). Для привода ее балансира предназначен поршень, /, который связан с балансиром при помощи подшипника. Поршень приводится в действие рабочей жидкостью, поступающей по линии 2 от насоса с электроприводом. Работа поршня контролируется шарнирным механизмом 3.

2. Станок-качалка типа ПК-5 (рис. 4.1-16) с вспомогательным газовым компрессором. Шток 2 поршня, движущегося в цилиндре 1, связан при помощи подшипника с балансиром 3. На прием компрессора двойного действия газ поступает по линии 4, а затем направляется в выкидную линию 5. Таким образом сни-

02 03

> 7 }

Рис. 4.1-12. Номограмма по АНИ RP 11L