Дипломдық жобада «Атырау» мұнай айдау станциясының магистралды
жүктеу/скачать 2,32 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 1.6 Батырмалы электрлі қозғалтқыш білігінің айналу жиілігінің ортадан тепкіш сорғыштардың жұмыс істеу сипаттамасына әсері
1.3 Батырмалы ортадан тепкіш сорғышпен мұнай өндіру Электрлі батырмалы көп сатылы ортадан тепкіш сорғыш 1920 жылдың аяғында Reda Pump Company компаниясында мұнайды механикалық жолмен өндіру үшін пайдалануға берілген. Содан бері бірнеше басқа компаниялар мұнай кен орны үшін электрлі батырмалы сорғышты жасап шығарды. Қазіргі кезде бұл сорғыштар кең ауқымда шығарылып отыр, яғни түрлі көлемде, өнімділікті және жұмыс кернеуімен. Стандартты монтаж бойынша сорғыш және электромотор ұңғыманың пайдалану колоннасына түсіріледі. Электр энергиясы сорғышты компрессорлы колоннаға қосылған кабель арқылы жеткізіледі (сурет 1.4).
Сурет 1.4 - Электрлі батырмалы ұңғымалы сорғыш.
Сурет 1.5 - Батырмалы сорғыш торабының қимасы.
Ұңғыманы штангасыз сорғышпен пайдалану. Ұңғымадан көп көлемде сұйық алу үшін ортадан тепкіш сорғыш түріндегі жұмыс сақиналары бар лопасты сорғыштар қолданылады. Бұл сорғыш габаритінің және сұйық берілісінің жоғарғы арынын қамтамасыз етеді. Бұған қоса,мұнайы тұтқырлы кейбір аудандардың мұнайлы ұңғымаларында беріліске қатысты жетектің қуаты да көп болуы керек. Жалпы жағдайда бұл қондырғылар батырмалы электрсорғыш деп аталады. Бірінші жағдай бұл-ортадан тепкіш электрсорғыш қондырғысы (ОТЭҚ), екіншісі-батырмалы винттік электрсорғыш қондырғысы. Ұңғымалы ортадан тепкіш және винттік сорғыштар батырмалы электрқозғалтқыш арқылы қозғалысқа түседі. Электроэнергия қозғалтқышқа арнайы кабель арқылы беріледі. ЭЦН және ЭВН қондырғылары қызмет көрсету жағынан қарапайым, оның жоғарғы жағындағы басқару станциясы және трансформатор күнделікті күтімді қажет етпейді. Типтік монтаждағы электрлік батырмалы сорғыштың ұңғыма ішіндегі жабдығы элкетромотордан, көп сатылы ортадан тепкіш сорғыштан және кабельді оснасткіден тұрады. Майлау және салқындату үшін үш фазалы электромотор маймен толтырылған.Суыту ұңғыма флюидіне жылу беру арқылы жүргізіледі. Бұл кезде торап өнімді қабат зонасында болады. Әдетте бұл моторлар 60 Гц – те 3500 айн/мин немесе 50 Гц - 2900 айн/мин жұмыс
істейді.Оның қуаты бірнеше аттық күштен (л.с) 700аттық күшке (л.с) дейін болады.
Кесте 1.1 - Өндіру жүйелерін салыстыру Көрсеткіш Электрлі батырмалы сорғыш Гидравликалық поршенді сорғыш
Гидравликалық Струйный сорғыш Газлифт
Штангалы сорғыш
Капиталды шығындар 3 2
5 1 ПӘК жүйесі, % 50-60 30-40
10-20 5-30
50-80 Пайдалану кезіндегі шығындар 1 3
4 2 Сенімділігі 4
3 3 4 4 Теңізде өндіру кезінде
қолданылуы жақсы, жер үсті жабдықтары н талап етеді. жақсы,
егер күштік
қондырғыға орын болса жақсы, жұмыс
сұйығы ретінде шығарынды суларды қолдануға болады. Өте жақсы жақсы, егер
көтеру қондырғы
лары бар болса
Аралас бөлшектермен жұмыс істеу қабілеттілігі сорғыш - 200 ррm аз
сорғыш - 200 ррm аз, жетек- 10 ррm аз Сорғыш - 3% ке дейін,жетек -200 ррm
ге дейін,көлемі 25 мкм Еш
қиындықсы з 5%ке дейін еш қиындықс
ыз Температура,°F (°С) 325
(165) 500
(260) 500
(260) 350
(175) 250
(120) Өнімділігі , бар./тәу (тиімділігі төмендегенше) 250-50 000
(жақсы)
100-5 000
(жақсы)
100-15 000
(қанағаттанарлық) 50-50 000
(жақсы) 50-2 000
(жақсы)
Электрэнергияс ы 5
3 4 4 Ресей мен Қазақстандағы пайдалану әдістері келесідей Пайдалану әдісі Ұңғыма
саны, % Орташа
мұнайлығы Сұйық
дебиті т/тәу Мұнай
өндіру %
Жалпы сұйық Фонтанды 8,8 31,1
51,9 19,5
9,3 Газлифтілі 4,3 35,4
154,7 11,6
14,6 ОЭСҚ
27 28,5
5 118,4
52,8 63,0
ШҰС 59,4
3,9 11,0
16,1 13,1
Басқалары 0,1
_
_ _
ЭОСҚ құрамы және комплектісі. ЭОСҚ қондырғысы батырмалы сорғыш агрегатынан (гидроқорғанысты электроқозғалтқыш), кабельді линиядан, СКҚ колоннасынан, ұңғымалық саға жабдығынан және жер үсті электр жабдықтарынан: трансформатор және
басқару станциясынан(комплекті қондырғы) тұрады. (сурет1.6). Трансформаторлы подстанция өнеркәсіптік жүйедегі кернеуді кабельдағы кернеу түсуін есепке ала отырып электрқозғалтқыш қысқышындағы кернеуді оптималды өлшемге дейін өзгертеді. Басқару станциясы оптималды режим кезіндегі сорғыш агрегаттарының жұмысын және қорғанысын басқаруды қамтамасыз етеді. Сорғыштан, гидроқорғанысты және компенсаторлы электрқозғалтқыштан тұратын батырмалы сорғышты агрегат ұңғымаға СКҚ арқылы түсіріледі. Кабелді линия электрқозғалтқышқа электр энергиясын беруді қамтамасыз етеді. Кабель металл дөңгелектрі арқылы СКҚ ға бекітіледі. Ол металл дөңгелектерімен сорғыш және протектор бойын бойлай бекітілген және бұзылулардан сақталған. Сорғыш секцияларына кері және ағызу (сливной) клапан орнатылады. Сорғыш ұңғымадан сұйықты ала отырып оны СКҚ колоннасы арқылы жер бетіне шығарады.
Сурет 1.6 - Батырмалы ортадан тепкіш электрсорғыш қондырғысы (БОЭСҚ)
Ұңғымадағы сағалық жабдықтар СКҚ дың шегендеу колоннасының электрсорғышпен және кабельмен ілінісуін, құбыр мен кабельдің герметизациялығын, сонымен қатар өндірілетін сұйықты құбырдың шығу жолына бұру. Батырмалы ортадан тепкіш сорғыш секциялы және көпсатылы. Оның жұмыс істеу принципі қарапайым ортадан тепкіш сорғыштардан ерекшеленбейді. Оның ерекшелігі-ол секциялы, көп сатылы, жұмыс істейтін саты диаметрі кішкентай. Мұнай өнеркәсіпшілігінде шығарылатын батырмалы сорғыштардың сатылар саны 1300 ден 415-ке дейін. Секциялы сорғыш, фланецті қосылуларға байланысты өз алдында металды корпус түрінде кездеседі. Ол ұзындығы 5500мм болат құбырдан жасалған. Сорғыш ұзындығы жұмыстық сатылар саны бойынша және сонымен қатар өз кезегінде сорғыштың негізгі көрсеткіштері-берілісі және арыны бойынша анықталады. Сатылардың берілісі және арыны айналу жиілігіне тәуелді. Сорғыштың секциялы корпусына сатылар пакеті қойылады. Ол білікке жұмыс сақиналарын жинайды және аппараттарды бағыттайды. Жұмыс сақиналары біліктің призматикалық шпонкасына қондырылады және осьтік бағытта орын ауыстыра алады. Бағыттау аппараттары сорғыштың жоғарғы бөлігінде орналасқан корпусты ниппельге бекітілген. Корпус астынан сұйықтық елеуіш және фильтр арқылы ұңғымадан бір сатылы сорғышқа келіп түседі. Сорғыш білігінің жоғарғы бөлігі сальник подшипниктерінде айналады және серіппелі сақина арқылы білікке салмақ пен ауырлық түіретін табанымен аяқаталады. Нипель негізінде және сорғыш білігінде орналасқан, сорғыштағы радиалды күш сырғанау мойын тіректері арқылы қабылданады. Сорғыштың жоғарғы бөлігінде қармағыш басы орналасқан.Оған кері клапан және СКҚ бекітіледі. Батырмалы, үш фазалы, асинхронды, майға толтырылған ротыры қысқа тұйықталған, қарапайым орындалған және коррозияға берік орындалған электрқозғалтқыш ПЭДУ (ТУ 16-652-029-86). Климоттық орындалуы – В, орналасу категориясы – 5 ГОСТ 15150 – 69 бойынша. Электроқозғалтқыш негізінде майды айдауға және ағызуға арналған клапан, сонымен қатар майды механикалық қоспалардан тазартуға фильтр қарастырылған. БЭҚ гидроқорғанысы протектор мен компенсатордан тұрады. Ол электрқозғалтқыштың ішкі қуысын түсетін қабаттық сұйықтықтан сақтауға, сонымен қоса май көлемінің температуралық өзгеруін және оның шығынын копенсациялауға тағайындалған. Протектор екікамералы, білігі резиналы диафрагмалы және шөркелі тығынды болып келеді. Кабел брондалған және полиэтиленмен қапталған. Кабелді желі, яғни, ұзартқыш жалғанған, барабанға оралған кабель. Кабельдің әр желісінің өзінің сырт қабығы, қабат изоляциясы, резиналанған және брондалған жастықтары болады. Жазық кабельдің изоляцияланған үш желісі қатар бойынша параллель
орналасқан, ал дөнгеленген түрі винтті сызық арқылы оралған. Жинақтағы кабель кабельді енгізу муфтасының үйлескен К 38, К 46 түрін қамтиды. Метал корпусындағы муфта резиналы тығындар көмегімен герметизацияланған. УЭЦНК, УЭЦНМ қондырғылары білігі және сатылары бар сорғыштардан тұрады және олар коррозияға берік материялдардан жасалған, сонымен қоса пласмасты жұмыс сақиналары мен резиналы металды мойынтіректері бар сорғышты УЭЦНИ қондырғысы УЭЦН қондырғысының конструкциясына ұқсас. Батырмалы электрқозғалтқыштың техникалық сипаттамасы. Тік орындалған түрдегі БЭҚ-тің қысқа тұйықталған ротыры бар үшфазалы ауыспалы токтың майға
толтырылған батырмалы асинхронды электрқозғалтқышы батырмалы ортадан тепкіш сораптың жетегі болып табылады. Электрқозғалтқыш корпустарының диаметрі 103, 117, 123, 130, 138мм. Электрқозғалтқыштың диметрі шектеулі болғандықтан, үлкен қуат кезінде қозғалтқыш үлкен ұзындыққа, ал кейбір жағдайларда секциялы түрге ие болады. Электрқозғалтқыш сұйыққа батырмалы және жиі үлкен гидростатикалық қысымда жұмыс істегендіктен оның негізгі сенімділік шарты – герметикалығы. БЭҚ бөлшектерді суыту және майлау үшін қолданылатын арнайы тұтқырлығы аз, жоғары диелектрлі маймен толтырылады. Батырмалы электрқозғалтқыш статордан, ротордан, бастан, негізден тұрады. Статор корпусы болат құбырдан жасалады, оның соңында басы мен қозғалтқыш негізін қосатын оймалары қарастырылған. Статордың жетегі активті және орамдар орналасқан, магнитсіз шихтерлі қаңылтырлардан жиналады. Статор орамы бірқабатты, созылған, катушкалы немесе екі қабатты стержінді түрде болу мүмкін. Орам фазалары біріктірілген. Магнитті жетектің активті бөлігі электрқозғалтқышта айналатын магнит өрісін тудырады, ал магнитсіз бөлігі мойынтірек роторының аралық бөлігі үшін тіреу қызметін атқарады. Статор орамының соңына көпжелілі мыс жетегінен жасалған, жоғары электрлікке және механикалық беріктікке ие болатын шығару соңын жалғайды. Орамның шығару соңын кабелді енгізудің арнайы штельженді муфтасы арқылы жалғайды. Қозғалтқыштың токберуі пышақты типті болуы мүмкін. Қозғалтқыш роторы қысқатұйықталған, көпсекциялы. Оның құрамына білік, ротор пакеті, радиалды тіреулер кіреді. Білік ротыры калибрлі болаттан, ал ротор пакетері жапрақшалы электртехникалық болаттан жасалады. Ротор пакеті білікте радиалды мойынтіректермен кезектесу арқылы жиналады, және білікпен шпонкалар арқылы байланысады. Біліктегі пакет роторының жинағын гайкалармен немесе турбинамен өстік бағытта созады. Турбина статор ұзындығындағы қозғалтқыш температурасын түзету үшін майдың церкуляциясын туғызуға арналған. Магнит желісінің батырмалы жоғарғы бөлігінде май айналымын қамтамасыз ететін, бойлық саңылау орналасқан.
1.5 Қазіргі таңда қолданылатын батырмалы электрлі сорақысқаша шолу Жоғарыда көрсетілгендей ортадан тепкіш сорғыштардың қондырғылары мұнай, сонымен қоса, қисайған ұңғымалардағы мұнай, газ және механикалық қоспалары бар жынысты сұйықтарды шығаруға арналған. Қондырғылар екі түрде шығарылады: модульді және модульді емес. Атқаруы бойынша қарапайым, коррозияға шыдамды және толымдылығы жоғары. Отандық сорғыштардың ауа сорылатын ортасы келесі көрсеткіштерді қамтуы керек: Жынысты тағылығы – мұнай, жолаушы су және мұнайлы газдың қоспасы Жынысты сұйықтың максималды кинематикалық тұтқырлығы – 1 мм/с Жол жөнекей судың сутекті көрсеткіші рН 6.0 – 8,3 Қарапайымдылығы және коррозияға шыдамды түріне механкалық қоспалардың мөлшері – 0,1 г/л, жоғары тозімділігіне 0.5 г\л; Күкірсутегінің қарапайыды және жоғары тозімділігіне есептелген мөлшері 0,01 г\л, ал коррозияға шыдамды түріне 1.25 г\л - ға дейін. Алынған судың максималды мөлшері 99%; Бос газ, қабылдау жерінде 25% - дейін, ал модулі, айырғыштары бар қодырғылар үшін 55% - дейін. Өндірілетін өнімнің максимал температурасы 90С. Батырмалы ортадан тепкіш электірлі сораптар, электрқозғалтқыштар және кабельді жүйе қондырғылар комлектісінде қолданылатын көлденең өлшемдеріне тәуелді қондырғылар екі 5 және 5а топтарына бөлінеді. Шегендеу құбыр диаметіріне байланысты 121.7мм; 130мм; 144,3мм болып бөлінеді. УЭЦ қондырғысы батырмалы сорапты агрегаттан, жиналған кабельден және
трансформаторлы комилентті подстанцияның жер
асты электржабдығынан тұрады. Сорғышты агрегат батырмалы ортадан тепкіш сорғыштан және гидроқорғауы бар қозғалтқыштан тұрады, ол ұңғымаға НКТ колонасымен түсіріледі. Сорғыш батырмалы, үшфазды, асинхроды, роторлы және маймен толтырылған. Гидроқорғау протектордан және компенсатордан тұрады. Кабель полиэтиленмен изоляцияланған. Батырмалы сорғыш, электрқозғалтқыш және гидроқорғау бір-бірімен фланецпен және шпилкалармен қосылған. Батырмалы ортадан тепкіш сорғыштар жұмыс істеу принціпі бойынша, сұйықты айдау мақсатында қолданылатын, қарапайым ортадан тепкіш сорғыштардан айырмашылығы жоқ.
Айырмашылғы, жұмысшы
дөңгелектерінің және бағыттаушы аппараттарының жұмысшы сатыларының диаметрі кішкентай және көп сатылы. Қарапайым қолданыстағы
сорғыштардың жұмысшы дөңгелектерін және бағыттаушы аппараттарын модифицирленген сұр шойыннан, коррозияға берік сорғыштардікін «нирезист» типті шойыннан, ал тозуға тұрақты дөңгелектерді полиамидтті шайырдан жасайды. Сорғыш секциялардан тұрады, оның саны сорғыштың негізгі параметрлеріне, яғни арынына байланысты, бірақ төртен кем болмайды. Секция ұзындығы 5500 м-ге дейін. Модульді сорғыштарда кіру модулінен, секция - модулінен тұрады. Бас(головка), кері және түсіру клапандар модулінен тұрады. Кіру модулін қозғалтқышпен және модульдерді бір-бірімен байланыстыру үшін резиналы манжеттермен тығыздайды, яғни фланецті байланыстыру (кіру модулінен басқа, қозғалтқышпен немесе сепаратормен ). Модуль-секция білігін өзара, модуль-секцияны кіруші модуль білікпен, кіруші модуль білігін қозғалтқыштың гидроқорғау білігімен байланыстыру щлицтті муфталармен іске асады. Модуль-секция білік корпусынан, саты пакетінен (жұмысшы дөңгелектен және бағыттаушы аппараттан), үстінгі және төменгі подшипниктерден, жоғары остті сүйеніштен, бастан, табаннан, екі қабырғадан және резиналы сақиналардан тұрады. Қабырға жазық кабельді муфтамен бірге механикалық соққылардан сақтау үшін арналған. Кіру модульі сұйық пластын өткізуге арналған елеуіштері бар табаннан, подшипникті втулкалардан және тордан, вал модулін гидроқорғау білігімен байланыстыруға арналған, қорғау втулкалары бар біліктен және шлицті муфтадан тұрады. Модуль-басы, бір жағынан кері клапынды жалғайтын ішкі конустық резьбасы бар корпустан, екінші жағынан екі қабырғаны және резиналы сақинаны модуль-секцияға жалғайтын фланецтен тұрады. Сорғыштың жоғарғы бөлімінде ұстаушы басы (ловильная головка) бар. Ресей өндірісінде келесідей берілісті сорғыштар шығарылады (м/күн): Модульді – 50,80,125,200.160,250,400,500,320,800,1000.1250. Модульді емес – 40.80,130.160,100,200,250,360,350,500,700,1000. Келесідей арынды (м) - 700, 800, 900, 1000, 1400, 1700, 1800, 950, 1250, 1050, 1600, 1100, 750, 1150, 1450, 1750, 1800, 1700, 1550, 1300. Батырмалы электрқозғалтқыштар электрқозғалтқыштан және гидроқорғаудан тұрады. Қозғалтқыштар үшфазды, ассинхронды, қысқа тұйықталған, екі полюьсті, батырмалы, унифицирлі сериялы. БЭҚ қалыпты және коррозиялы атқаруда, В климатты атқаруда, 5 категориялы орналастыруда, 50 Гц жиілікті ауспалы ток торында жұмыс істейді және батырмалы ортадан тепкіш сорап берілісі ретінде қолданылады. Қозғалтқыштар сұйық пласты ортада, температура 110 ға дейін болғанда, жұмыс істеуге арналған (мұнай қоспасы және жөнекей су кез келген пропорцияда). Келесідей болғанда: - мехприместер 0.5 г/л көп емес; - бос газ 50%тен көп емес;
- қарапайым түрдегі үшін күкіртсутек 0.01 г/л көп емес, коррозияға берік түрі үшін 1,25 г/л дейін; Қозғалтқыш жұмысының зонасында гидроқорғау қысымы 20Мпа-дан артық емес. Электрқозғалтқыштар өткізуші күші 30 КВтен кем емес маймен толтырылады. Шекті ұзақ рұқсат етілген электрқозғалтқыш статор орамының температурасы (корпус диаметрі 103мм қозғалтқыш үшін) 170 С тең, қалған қозғалтқыштар үшін 160 С. Қозғалтқыш бір немесе бірнеше электрқозғалтқышт (үстінгі, ортанғы және төменгі, қуаты 63тен 630 КВт-қа дейін) және протектордан тұрады. Электрқозғалтқы статордан, ротордан, токберетін бастан, корпустан тұрады. Электрқозғалтқыштың гидроқорғауы. Гидроқорғау қабат сұйықтығын электроқозғалтқыштың ішкі қуысына өтіп кетуден, электроқозғалтқыштың температурасынан ішкі қуыстағы май көлемінің азайып кетуінен сақтайды және электроқозғалтқыш білігінен айналу моментін сорап білігіне беру үшін арналған. Гидрақорғаудың бірнеше түрлері бар: П, ПД,Г. Гидроқорғауды атқаруына қарай қарапайым және коррозияға тұрақты етіп шығарады. БЭҚ-тың жинақ комплектісіне гидроқорғаудың негізгі түрінің ашық типі қолданылады. Ашық типті гидроқоғау тығыздығы 21 г/см ге дейінгі, қабат сұйықтығы мен майы физика-химиялық қасиетке ие арнайы барьерлі сұйықты қолдануды қажет етеді.
Гидроқорғау трубкамен байланысқан екі камерадан тұрады. Қозғалтқыштағы сұйық диэлектриктің көлемінің өзгеруі кедергілік (барьер) сұйықтықтың бір камерадан екінші камераға құйылуымен компенсацияланады. Жабық типті гидроқорғауда резиналы диафрагмалар қолданылады. Олардың иілгіштігі май көлемінің өзгеруін теңгереді. БОТСҚ шығаратын ең ірі фирмалар «Реда ламп», «Ойл дайнамикс» болып табылады.
ортадан тепкіш сорғыштардың жұмыс істеу сипаттамасына әсері Тым жоғары тиімділікті ортадан тепкіш сорғыштардың жұмыс дөңгелектерінің айналу жиілігінің өзгеруіне негізделген реттеу тәсілдері қамтамасыз етеді. Сорғыштардың жұмыс дөңгелектерінің айналу жиілігінің өзгеруі, оның барлық жұмыс параметрлерінің өзгеруіне әкеледі. Оның үстінде сорап сипаттамасының жағдайы өзгереді. Сорғыштың айналу жиілігі өгергенде, сипаттамаларды томендегі формулалармен есептейді:
1
1 2 / / Q Q n n = , (1.1) 2 1 2 1 2 / ( / ) H H n n = , (1.2)
3 1
1 2 / ( / ) N N n n = , (1.3)
2 1
1 2 / ( / ) M M n n = , (1.4)
2 C CT H H SQ = + . (1.5)
мұнда, C H - құбыр басындағы арын;
құбырдың гидравликалық қарсыласуы;
- сұйық қабылдау және
берілістің геодезикалық белгілеулерінің түрілігіне негізделген статикалық арын.
, 1000 Н gQH N (1.6)
мұнда
сұйық тығыздығы, кг/м 3 ;
сорғыш берілісі, м 3 /с;
еркін түсу үдеуі,
81 .
g м/с
2 ;
сорап арыны, м;
сорап ПӘК-і Бөлек жағдайларда, келтірілген формуланы, мысалы, жалғыз сорғыштың жұмысында статикалық арынсыз өзгерген айналу жйілігімен жұмыс істейтін, сораптың жұмыс параметрлерін анықтағанда қолдануға болады.
Төменде сорғыштың оның айналу жиілігіне байланысты статикалық арынды жүйеге жұмыс атқаратын негізгі жұмыс параметрлерінің өзгеруі қарастырылады. Оларды анықтау үшін тәуелділіктер аналитикалық және графикалық түрге келтіріледі. Өзгермелі айналу жиілігімен жұмыс істейтін, ортадан тепкіш сорғыштың арынды сипаттамасы, (1.5) теңдеуге сәйкес анықталады:
,
/ ( 2 2 Q S n n H H ф ном ф (1.7)
мұнда
ф H және
ф S - сорғыштың фиктивті көрсеткіштері; n және
ном n сорғыштың айналу жиілігінің ауыспалы және номиналды мағыналары.
(1.5) теңдеуден байқайтынымыз, сорғыштағы гидравликалық жоғалтулар бірдей берілістерде айналу жиіліктеріне байланысты емес. Бұл оны өзгерткенде сораптардың арынды сипаттамасы бір-біріне ұқсас болып қала беретінін көрсетеді және тек өзінің жағдайын
және
H кординаттарында вертикалды өзгертеді. Графикте (сурет. 1.6) сорғыш жұмыс істейтін құбыр сипаттамасы келтірілген. Құбырдың сипаттамасы (1.5) тәуелділікте бейнеленген. 1,2,3 сорғыш сипаттамаларының қиылысуы, өзінің айналу жиілігімен 3 2 1 , , n n n ке сәйкес өзгеретін, (1.4) құбыр сипаттамасымен
жұмысшы нүктелерінің 3 2 1 , ,
a a жағдайын анықтайды. Бұл нүктелерге сорғыштың жұмысшы параметрлерінің арынның 3 2 1 , , H H H және берілістің 3 2
, ,
Q Q сәйкес келеді. Олай болса, сорап сипаттамаларының жұмысшы нүктелері айналу жиілігін өзгерткенде құбырдың сипаттамасында орналасады.
1-4 – сораптың арынды сипаттамалары 4 3 2 1 , , ,
n n n кезінде; 5-құбыр сипаттамасы Сурет 1.7 - Өзгеретін айналу жиілігімен жұмыс істейтін сораптың және құбырдың біріккен жұмысының сипаттамасы
Q параметрлеріне салыстырмалы құбыр (1.5) және сорғыштың (1.7) сипаттамаларының теңдеулерін біріктіріп шешу арқылы айналу жиілігінен сорғыш берілісінің өзгеру тәуелділігі табылады:
) / ( 1 ) / ( ) / ( 2
П Ф П HOM б Н Н Н H n n Q Q . (1.8)
(1.8) теңдеуден сорғыш берілісі тек оның айналу жиілігіне ғана тәуелді емес, Ф П Н H / қатынасына да тәуелді екендігін көріп отырмыз. б б Н Q , және
НОМ n мәндерін базисті мағыналар түрінде қабылдап (1.8) тәуелділікті мына түрге келтіреміз:
, ) / ( 1 ) / ( * * * * 2 * *
П Ф П Н Н Н H n Q (1.9)
б Q Q Q / * салыстырмалы беріліс;
НОМ n n n / * сорғыштың салыстырмалы айналу жиілігі;
П П Н Н Н / * салыстырмалы статикалық арын;
Ф Ф Н Н Н / * * сұйықтың көтерілуінің салыстырмалы фиктивті биіктігі;
(1.9) пайдаланумен 13 суретте * * / Ф П Н H қатынасының әр түрлі мағынасы үшін, сорғыш берілісінің айналу жиілігіне байланысты графикалық тәуелділіктердің өзгеруі келтірілген. Келтірілген қисықтардан 0 /
*
П Н H
болғанда, яғни статикалық арынсыз жұмысы кезінде, сорғыштың айналу жиілігінен берілістің квадратты өзгеру тәуелділігі көрнекі түрде көрінеді. Ұқсастықтан сорғыштың айналу жиілігінен туындайтын арын өзгеруінің тәуелділігі алынды:
. ) / ( 1 ) / ( ) 1 ( * * * * 2 * * * * Ф П Ф П П П Н Н Н H n Н H H
(1.10)
Сорғыштың маңызды көрсеткіштерінің бірі П.Ә.К. сорғыштардың айналу жиілігіне тәуелді П.Ә.К өзгеруі, сораптар үшін келтірілген Муди формуласының көмегімен анықталады:
2 2 2 2 1 2 1 1 2 ) ( 1 1 n D n D , (1.11) мұнда
2 2 2 ,
n П.Ә.К,айналу жиілігі және сорғыштың жұмысшы дөгелегінің диаметрі;
1
1 , D n бұл да ұқсас
сораптың берілгендері. Бірнеше келтірулерден кейін алатынымыз:
* 1 1 n НОМ , (1.12)
мұнда НОМ сорғыштың айналу жиілігінің номиналды кезіндегі П.Ә.К мәні. Сорғыш ПӘК-гі номиналды айналу жиілігінде номиналды ПӘК болып табылмайтынын айтып кетуіміз керек. Сорғыштың номиналды П.Ә.К ретінде тек сорғыштың жұмысшы дөңгелегінің номиналды айналу жиілігі кезіндігі максималды П.Ә.К мәні алынады. Номиналды айналу жиілігі кезіндегі сорғыш П.Ә.К-ң басқа да мәндері көбінесе тәжірибелі қисықтар түрінде беріледі және сорғыш каталогтарында келтіріледі. Кең таралған орташа және үлкен қуатты отандық сорғыштар үшін П.Ә.К мәнінің тұрақты номиналды айналу жиілігі кезіндегі берілістің мәніне тәуелділігі эмпирикалық теңдеумен беріледі:
. ) 1 ( 1 / 3 , 2 * *
НОМ (1.13)
Сорғыштардың маңызды көрсеткіші оның механикалық сипаттамасы, яғни сорғыштың айналу жиілігінен қарсыласу моментінің тәуелділігі. Жетектің энергетикалық көрсеткіштері, жетектегі жоғалтулар
және оның П.Ә.К-гі механикалық сипаттаманың түріне байланысты. Кез келген механизімнің, оның ішінде сорғыштың қарсыласу моменті Н*мкелесідей анықталады:
, / 9569 n N M C (1.14) Мұнда
қуат, кВт;
айналу жиілігі, айн/мин. (1.14) ке (1.6) дағы қуат мәндерін қою арқылы, сорғыштың қарсыласу моментінің формуласын оның жұмысшы параметрлері арқылы аламыз:
. 565
. 9 1000 9565 n gQH n gQH M H H C (1.15) (1.15) теңдеу салыстырмалы бірліктерде мына түрде болады:
. * * * * * n H Q M C (1.16)
* * /
Ï Í H -ң әртүрлі мағыналары үшін (1.8), (1.10), (1.12) (1.13) теңдеулердегі жұмысшы параметрлерді (1.16)-ға қою арқылы сораптың механикалық сипаттамалары анықталған.Келтірілген (1.4) формуланы жалпылама ортақ түрде көрсетуге негіз болатын, сорғыштың механикалық сипатамаларының (4)-ке сәйкес құрастырылған, квадратты параболадан айырмашылығы бар екенін келтірілген тәуелділіктер анық көрсетеді:
, ) ( 2 1 2 1 k n n M M
(1.17)
Мұнда 5 2 k .
-ң төмен мәні статикалық арынсыз жұмыс істейтін дара сораптарға, жоғары мәні – үлкен статикалық арынмен жұмыс істейтін сораптарға тән. Су беретін және суды кері қайтаратын сорғыштар үшін 5 3
. Сорғыш арыны статикалық арынмен теңескенше, (1.15) және (1.16) теңдеулер тура. Осы уақыттан бастап сорап берілісі және оның П.Ә.К-і нөлге теңеледі және теңсіздік анықталмағандық түрге аусада. Бұл шекті айналу жиілігіне сәйкес келуі
. Ф ПР НОМ ГР Н Н n n (1.18) сорғыштың жұмысшы және жұмысшы емес режимдері арасындағы шегараны анықтайды. Сорғыштың айналу жиілігін төмендеткеннен кейін, төмен шекаралы қарсыласу момент теңдеуге сәйкес өзгереді:
, ) / )( ( 2 0
НОМ T C М n n M M M (1.19)
мұнда
0
сорғыштың ысырмасы жабық және айналу жиілігі номиналды кезіндегі қарсыласу моменті,
М сальниктерінде және подшипниктерінде қажалуға бейімделген сораптың қарсыласу моменті; Моментті 0
сораптың бос жүріс қуатының және оның айналу жиілігінің номинал мәнін (1.14)-ші формулаға қою арқылы табады. Тәжірибелі мәліметтерге сүйенсек, момент Т М
сорғыштың номинал моментінің 5-10% құрайды. H Q кординатарында оның жұмысшы нүктелерінің геометриялық орыны құбыр жұмысының сипаттамаларында жатса, сорғыштың осындай айналу жиілігін қолдау мағыналы. Сорғыштың арын сипаттамасының және құбыр теңдеулерін айналу жиілікке салыстырмалы біріктіріп шешу арқылы келесі теңдеу алынады:
, ) )( 1 ( 2 б Ф П Ф П НОМ Q Q Н Н Н Н n n (1.20) мұнда
Н арынның статикалық бірігуі;
Ф Н берілістің нол мәніндегі сұйықтың көтерілуінің фиктивті биіктігі;
берілген жүйе үшін сорғыш берілісі.
сорғыш қондырғысының шығар жеріндегі арын ағысының минималды мәнін оның берілісінің өзгеруінің барлық диапазонында сақталуын қамтамасыз етеді. (1.20)-ға сәйкес айналу жиілігін реттегенде абсольютті мағыналары бойынша энергияқорын жұмсау, тұрақты айналу жиілігімен жұмыс жасайтын кездегі орынға ие болатын арын жоғарлауына бейімделген, жоғалтуларға тең келеді.
жүктеу/скачать 2,32 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|