Нефтегазопромыслове оборудование (стр. 29 )

0,0220

1,0000

1000,0000

0,0050

0,0500

6,3945

На основе полученных данных строим характеристики струйного насоса рис. 5.1. Расчетные значения наиболее важных параметров:

максимальный КПД - 0,3525;

оптимальный относительный расход -1,7532;

оптимальный относительный напор -0,1674;

оптимальное давление струйного насоса - 0,5436 МПа;

максимальное давление струйного насоса - 1,0086 МПа;

максимальный расход перекачиваемой жидкости - 0,015 м3/с.

Если при эксплуатации струйного насоса возможно возникновение кавитации, то вид характеристики несколько изменяется. Построим кавитационную характеристик для условий данного примера:

полное давление перед соплом - 3500000 Па;

полное давление перед приемной камерой - 350000 Па;

давление насыщения паров жидкости - 2000 Па.

Рис. 5.1. Характеристика струйного насоса.

Рассчитываем критическое значение относительного расхода по формуле (2.1).

qk = (6,3945-l)(l+0,03)(l+0,06)-1(350000-2000)0,5(3500000-2000)-0,5=l,653

Q1k = 1,653· 0,005 = 8,265 · 10-3 мз/с

Кавитационная характеристика содержит два участка, рис. 5.2: кавитационный и докавитационный. Максимально возможный расход перекачиваемой жидкости при кавитации ограничен критическим значением. Струйный насос рекомендуется эксплуатировать в режимах, когда расход меньше критического и, следовательно, отсутствует кавитация.

5.2. Пример проектирования струйного насоса, работающего в ….. комплексе с силовым поршневым насосом.

Требуется спроектировать струйный насос, исходя из условия его работы с максимально возможным КПД. Рабочая жидкость подается в струйный насос силовым поршневым насосом (насосом объемного типа). Из двух возможных равноценных вариантов решения задачи выбирают тот, где диаметр камеры смешения больше. При прочих равных условиях увеличение диаметра камеры смешения способствует снижению вероятности возникновения кавитации.

Описание насосной установки. На расчетной схеме рис.5.3 показан струйный насос 1, установленный в скважине 2 и служащий для добычи воды. Добываемая вода через перфорационные отверстия 3 в обсадной колонне поступает в приемную камеру струйного насоса. Поршневой насос 5 обеспечивает подачу рабочей жидкости к струйному насосу. Рабочая и добываемая жидкости перемешиваются в струйном насосе и отводятся в сборный трубопровод 4. На схеме показан также участок характеристики силового насоса.

Рис. 5.2. Кавитационные характеристики струйного насоса.

Рис. 5.3. Расчётная схема насосной установки.

Исходные данные к расчету. Условиями эксплуатации задаются значения выходных параметров струйного насоса и используемого силового насоса:

давление струйного насоса -0,9 МПа;

расход перекачиваемой жидкости -3,0 л/с;

плотности жидкости -1000 кг/м3;

коэффициент сжатия струи -1.0;

максимальное давление силового насоса -6,0 МПа;

минимальное давление силового насоса (в пределах рассматриваемого

участка его характеристики) -1,0 МПа;

максимальная подача силового насоса -4,0 л/с;

минимальная подача силового насоса -4,0 л/с;

(в пределах рассматриваемого участка характеристики силового насоса максимальная и расчетная минимальная подача равны).

Соблюдая, принятую для расчетов размерность параметров (Па, м3/с, кг/м3 ), вводим в ЭВМ исходные данные для программы № 2:

900000

0,003

1000

1.0

6000000

1000000

0,004

0,004

Проанализируем результаты расчета, представленные в таблице 5.2.

Таблица 5.2

A	Q	H	ETA	DS	DKS	P04	P01	Q0
13,111	0,750	0,132	0,114	0,00663	0,02399	6,000	6,900	0,0040
13,411	0,750	0,129	0,111	0,00663	0,02427	6,000	6,900	0,0040
2,200	0,750	0,137	0,119	0,00589	0,00873	5,750	6,650	0,0040
12,858	0,750	0,134	0,116	0,00669	0,02398	5,750	6,650	0,0040
2,204	0,750	0,140	0,122	0,00595	0,00883	5,500	6,400	0,0040
12,305	0,750	0,139	0,121	0,00675	0,02368	5,500	6,400	0,0040
2,212	0,750	0,146	0,128	0,00602	0,00896	5,250	6,150	0,0040
11,751	0,750	0,145	0,127	0,00682	0,02337	5,250	6,150	0,0040
2,222	0,750	0,153	0,136	0,00610	0,00909	5,000	5,900	0,0040
11,192	0,750	0,151	0,133	0,00689	0,02304	5,000	5,900	0,0040
2,228	0,750	0,158	0,141	0,00618	0,00922	4,750	5,650	0,0040
10,635	0,750	0,158	0,140	0,00696	0,02270	4,750	5,650	0,0040
2,241	0,750	0,168	0,151	0,00627	0,00938	4,500	5,400	0,0040
10,076	0,750	0,165	0,148	0,00704	0,02235	4,500	5,400	0,0040
2,250	0,750	0,173	0,157	0,00636	0,00953	4,250	5,150	0,0040
9,517	0,750	0,173	0,157	0,00712	0,02197	4,250	5,150	0,0040
2,267	0,750	0,184	0,169	0,00646	0,00973	4,000	4,900	0,0040
8,955	0,750	0,182	0,167	0,00721	0,02157	4,000	4,900	0,0040
2,282	0,750	0,193	0,179	0,00657	0,00992	3,750	4,650	0,0040
8,389	0,750	0,192	0,178	0,00730	0,02115	3,750	4,650	0,0040
2,301	0,750	0,203	0,192	0,00669	0,01014	3,500	4,400	0,0040
7,821	0,750	0,203	0,190	0,00740	0,02069	3,500	4,400	0,0040
2,326	0,750	0,216	0,206	0,00682	0,01040	3,250	4,150	0,0040
7,244	0,750	0,215	0,205	0,00750	0,02020	3,250	4,150	0,0040
2,356	0,750	0,229	0,223	0,00696	0,01069	3,000	3,900	0,0040
6,659	0,750	0,229	0,222	0,00762	0,01965	3,000	3,900	0,0040
2,400	0,750	0,245	0,243	0,00713	0,01104	2,750	3,650	0,0040
6,064	0,750	0,244	0,242	0,00773	0,01904	2,750	3,650	0.0040
2,458	0,750	0,263	0,267	0,00731	0,01147	2,500	3,400	0,0040
5,453	0,750	0,262	0,266	0,00786	0,01835	2,500	3,400	0,0040
2,548	0,750	0,283	0,296	0,00753	0,01202	2,250	3,150	0,0040
4,803	0,750	0,283	0,296	0,00799	0,01751	2,250	3,150	0,0040
2,725	0,750	0,307	0,333	0,00780	0,01288	2,000	2,900	0,0040
4,067	0,750	0,307	0,333	0,00811	0,01635	2,000	2,900	0,0040

900000,0000