Загрузил nnsavelieva

Лекция 1. Насосы объемного действия

реклама
Лекция 1. Насосы
объемного действия.
Оборудование для добычи нефти
Особенности объемных насосов
 Наличие рабочих камер
 Нагнетательный патрубок изолирован от всасывающего
 Подача перекачиваемой жидкости неравномерна
 Количество жидкости, подаваемой насосом, не зависит от
развиваемого давления
 Максимальный развиваемый напор теоретически не ограничен и
определяется мощностью двигателя, прочностью деталей и
нагнетательного трубопровода
Классификация поршневых насосов
По способу приведения в движения:
 Приводные (поршень приводится в движение через кривошипношатунный механизм от отдельно стоящего двигателя)
 Прямого действия (в которых возвратно-поступательное движение
поршня насоса обеспечивается от гидравлического или
пневматического цилиндра, представляющего с насосом один
агрегат)
 Вручную
По способу действия:
 Одинарного действия (а,б)
 Двойного действия (в)
 Дифференциальные (г)
По роду органа, вытесняющего жидкость:
 Поршневые (а, в, г)
 Плунжерные (б)
 Диафрагменные(д, е, ж)
 Плунжерные (б)
Принцип работы поршневого
насоса
Поршневые насосы состоят из механической и гидравлической частей.
Гидравлическая часть служит для преобразования механической энергии поршня или
плунжера в механическую энергию жидкости.
В основу устройства поршневых насосов входит полый металлический цилиндр, в
котором протекают все рабочие процессы.
Поршневой насос для воды в общем случае состоит из:
 1. клапанов
 2. поршня, перемещающегося в цилиндре
 3. шатунного механизма
 4. кривошипа.
Назначение клапанов состоит в том, чтобы впускать воду, при этом препятствуя её
движению назад. В роли клапанов в зависимости от конструкции может выступать шарик
или мембрана.
Закон движения поршня насоса
Для расчета скорости и ускорения поршня основываются на законах
движения кривошипно-шатунного механизма.
На рисунке 15 мы видим кривошипно-шатунный механизм 6. Вращение кривошипа
идет с постоянной угловой скоростью. Он приводит в поступательное движение
шатун. Шатун толкает поршень 1. На поршне 1 установлены резиновые уплотнения 7.
В корпусе цилиндра установлены клапаны: всасывающий 4 и нагнетательный 5.
Скорость и ускорение поршня
Определить скорость поршня можно по формуле:
V=r▪w▪sinα; м/с [1]
где r = S/2- радиус кривошипа, м.;
S – длина хода поршня;
w=(π▪n)⁄30 – угловая скорость вращения кривошипа, 1/с;
n – число двойных ходов поршня в минуту, 1/мин.;
α – угол поворота кривошипа, градусах.
Подачей насоса называется количество жидкости, нагнетаемое насосом за единицу времени.
Обозначается:
u = r ▪ w2 ▪ cos α; м/с2 [2]
где r = S/2- радиус кривошипа, м.;
S – длина хода поршня;
w=(π▪n)⁄30 – угловая скорость вращения кривошипа, 1/с;
n – число двойных ходов поршня в минуту, 1/мин.;
α – угол поворота кривошипа, градусах.
Средняя подача поршневых насосов
всех типов
Подачей насоса называется количество жидкости, нагнетаемое насосом
за единицу времени.
Средняя теоретическая подача поршневого насоса определяется
суммой объемов описываемых поршнями в единицу времени.
Примем следующие обозначения:
 F - площадь сечения поршня или плунжера в м2;
 S - длина хода поршня в м;
 n - число двойных ходов поршня в минуту;
 V - объем, описанный поршнем за один ход в м3;
 Q - теоретическая подача насоса в м?/с
Теоретические подачи
Теоретическая подача всегда больше действительной, так как не учитывает
потери рабочего объема насоса на различные факторы. Подача зависит от
конструкции насоса и определяется следующим образом:
Одноцилиндровый насос простого действия
 𝑄т
𝐹∗ 𝑆∗ 𝑛
,
=
60
м3/с
Двухцилиндровый насос двойного действия
 𝑄т
2 2𝐹−𝑓 ∗ 𝑆∗ 𝑛
,
=
60
м3/с
Трехцилиндровый насос простого действия
 𝑄т
3𝐹∗ 𝑆∗ 𝑛
,
=
60
м3/с
где F – площадь поршня, м2; S – длина хода поршня, м; n – число двойных ходов
поршня в минуту; f – площадь поршня, f= π▪R2, м2; R=D/2, м.
Действительная подача
Действительная подача всегда меньше теоретической вследствие
запаздывания закрытия нагнетательного и всасывающего клапанов, утечек
через клапаны, сальниковые и поршневые уплотнения, запаздывания
жидкости за движущимся поршнем, а также за счет выделения воздуха
или газов из перекачиваемой жидкости, подсосом воздуха из атмосферы
через сальник.
Поэтому действительная подача определяется по формуле:
Qд = n * Qт м3/с
где – n - коэффициент подачи.
Величина коэффициента подачи зависит от размеров насоса и меняется
в пределах 0.85 – 0.99.
Уравновешивание подачи на
нагнетательных трубопроводах
При организации сбора скважиной продукции с куста необходимо обеспечить
непрерывную загруженность приемного трубопровода нефтяной жидкостью,
поступающую со скважин. Рассмотрим на графиках загруженность выходного
трубопровода насосами разных видов.
Скачать