Регулирование дросселированием

 

Регулирование дросселированием в напорном трубопроводе производится задвижкой. При работе подобранного насоса данный трубопровод параметры его работы определяются рабочей точкой А - балансовой точкой, в которой напор, развиваемый насосом, равен напору H _потр, необходимому для преодоления гидравлического сопротивления трубопровода, а подача насоса равна расходу жидкости по трубопроводу.

При прикрытии задвижки увеличивается гидравлическое сопротивление трубопровода, его характеристика становится круче, и рабочая точка переходит из положения A в B. При этом подача насоса снижается, оставаясь одинаковой с расходом жидкости в трубопроводе. При обеспечении подачи Q_P=Q_B, рабочей точкой будет точка B. Очевидно, Δ H будет представлять потери напора в дросселирующей задвижке. Соответственно уменьшается к.п.д насоса.

По графику потребного напора H _потр (Q) определяем потребный напор насоса, необходимый для обеспечения планового расхода точка P:

По графику, пересчитанной на вязкость напорной характеристики насоса H _ν (Q) определяем положение точки B, через которую должна проходить суммарная характеристика насоса и дросселя:

Потребляемую насосом мощность при регулировании дросселированием определяем следующим образом:

Определяем потерю напора на дросселе:

 

 

Вычисляем КПД, соответствующий данному способу регулирования:

 

 

Регулирование изменением числа ступеней

 

Число ступеней, которое надо снять с насоса для получения необходимого напора, будет равно:

 

 

Необходимо снять:

 

Вместо снятых ступеней внутри корпуса насоса устанавливаются проставки.

 

Определение подводимой мощности и выбор двигателя

 

Выбор кабеля

 

Выбираем трехжильный круглый кабель КРБК 3×25 сечением 25 мм² и диаметром 32,1 мм. На длине насоса и протектора (около 7 м) берем трехжильный плский кабель КРБП 3×16 сечением 16 мм² и толщиной 13,1 мм.

От сечения и длины кабеля зависят потери электроэнергии в нем и к.п.д. установки.

Потери электроэнергии в кабеле КРБК 3×25 длиной 100 м определяются по формуле:

 

 

где I = 43 А - рабочий ток в статоре электродвигателя ПЭД-17-2; R - сопротивление в кабеле.

Сопротивление в кабеле длиной 100 м может быть определено по формуле:

 

 

где ρ _t - удельное сопротивление кабеля при температуре t _к °С в ом·мм²/м; q - сечение жилы кабеля.

Удельное сопротивление кабеля при t _к = 40°С:

 

 

где ρ - удельное сопротивление меди при t ₂₀,

α - температурный коэффициент.

 

 

Общая длина кабеля будет равна сумме глубины спуска насоса 1430 м и расстояния от скважины до станции управления 10 м. Примем с запасом на увеличение погружения насоса длину кабеля 1500 м. Потеря мощности составит:

 

Выбор двигателя

 

Мощность двигателя для работы насоса:

 

 

При потере мощности в круглом кабеле потребная мощность составит:

Принимаем электродвигатель ПЭД55-123 мощностью 55 кВт, диаметром 123 мм и длиной 7270 мм. Для этого двигателя принимаем протектор диаметром 114 мм и длиной 1938 мм.

погружной центробежный насос нефть гидравлический

Вывод

 

В данной курсовой работе был выполнен гидравлический расчет системы подъема нефти из скважины погружным центробежным насосом, подобраны трубы НКТ для систем сбора нефти. Построен график потребного напора, определена рабочая точка и выбран погружной электрический центробежный насос марки ЭЦНА5-200-1300.

Характеристики насоса пересчитаны на вязкую жидкость, выполнены регулирование до проектной величины путем дросселирования и изменения числа ступеней.

Выбран погружной электродвигатель марки ПЭД55-123.

 

Список использованной литературы

 

1. Нефти СССР: Справочник. Дополнительный том. Физико-химическая характеристика нефтей СССР.-М.: Химия.-1975.-87 с.

2. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др.-2-е изд., перераб.- М: Машиностроение, 1982.-423 с.

.   Погружные бесштанговые насосы для добычи нефти: Учебное пособие для вузов / А.С. Казак, И.И. Росин, Л.Г. Чичеров - Москва: Недра, 1973.-230с.

.   Ценробежные насосы: Каталог - М.: Изд. ЦИНТИ нефтемаш, 1980.-52 с.