Зарубежные фирмы выпускают агрегаты, укомплектованные оборудованием для цементирования, кислотной обработки и гидроразрыва. Для этих операций применяют одни и те же насосы. Такие многоцелевые насосы можно использовать также и для длительной работы, если снизить частоту ходов и мощность.
Насосы автомобильных и тракторных агрегатов, предназначенных для промывки песчаных пробок и других промывочно-продавочных работ при ремонте нефтяных скважин, обычно имеют сравнительно небольшую мощность и умеренное давление (15 - 20 МПа). Представители этой группы - насосы 1НП-160 и 2НП-160, устанавливаемые на промывочных агрегатах типа Азинмаш-32М и Азинмаш-35, - трехплунжерные, горизонтальные; они отличаются частотой ходов и некоторыми деталями устройства.
Насосы для закачки жидкостей в нефтяные пласты
В последние годы для закачки жидкостей в пласт стали использовать плунжерные насосы, имеющие более высокий к. п. д. (около 0,9), нежели применяемые для той же цели многоступенчатые центробежные насосы. Высокая частота ходов (250 - 500 в минуту) позволяет выполнять их одновальными, что упрощает приводную часть и сокращает габариты. Зарубежные фирмы выпускают насосы - интенсификаторы в широком диапазоне мощностей и давлений, в основном горизонтальные, трехплунжерные, по устройству аналогичные насосам предыдущей группы.
ГЛАВА 7. ТЕОРИЯ ДЕЙСТВИЯ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО
НАСОСА
§ 7.1. СРЕДНЯЯ ПОДАЧА И КОЭФФИЦИЕНТ ПОДАЧИ
Согласно ГОСТ 13824 - 68, за основной параметр объемных гидромашин принят рабочий объем q - изменение объемов всех камер насоса за один оборот вала или один цикл действия насоса. Так, для двухпоршневого насоса двустороннего действия . 
, а для трехпоршневого или трехплунжерного насоса одностороннего действия q = 3FS.
В общем случае рабочий объем возвратно-поступательного насоса (ВПН) q = azFS, где a - коэффициент (для насосов двухстороннего действия 
, для насосов одностороннего действия и дифференциального a = 1); z - число рабочих камер.
Суммарное расчетное изменение объема камер в единицу времени называется идеальной подачей 1: ………………… 
= azFSn
________________ 1 Это - стандартный термин (ГОСТ 17398 - 72), применяемый вместо термина теоретическая подача, так как теоретически можно определить и идеальную и фактическую подачу.
Здесь n - частота ходов поршней (плунжеров).
Средний объемный расход жидкости в подводящем и отводящем трубопроводах обычно меньше QИ по следующим причинам.
Во-первых, часть рабочего объема рабочих камер занимает газ, поступающий вместе с жидкостью и выделяющийся из нее во время всасывания, а также пузырьки, заполненные парами жидкости, если насос действует в кавитационном режиме (см. § ). Некоторая часть рабочего объема полезно не используется в связи с запаздыванием закрытия клапанов: в начале всасывания в цилиндр поступает жидкость из полости нагнетания, а в начале хода нагнетания - вытесняется обратно в полость всасывания. Наконец, отрицательное влияние на подачу насоса оказывает расширение жидкости, остающейся в рабочей камере после закрытия нагнетательного клапана, а также податливость стенок рабочей камеры.
Обозначим через ∆QH уменьшение подачи насоса вследствие неполного использования его рабочего объема по указанным причинам. Отношение бИ = (QИ - ∆QН)/QИ называется коэффициентом наполнения.
Во-вторых, под действием давления происходят внутренние перетекания жидкости и утечки ∆QУ через неплотности в клапанах, сальниках и уплотнениях цилиндро-поршневой пары.
Объёмная подача насоса, измеренная по объёму жидкости при атмосферном давлении 
, Q = QИ - ∆QH - ∆QУ.
Массовая подача жидкости равна сQ (с – плотность жидкости при атмосферном давлении). Отношение объёмной подачи к идеальной подаче называется коэффициентом подачи:
,
где 
– объёмный КПД насоса, которым, так же как в динамическом насосе, учитываются потери подачи насоса вследствие перетекания и утечек жидкости.
Разделение коэффициента подачи на частные коэффициенты и различие в их обозначениях имеют тот смысл, что 
отражает только недоиспользование возможности подачи, а 
- также и затрату мощности на прокачивание под давлением части жидкости через щели в уплотнениях.
Коэффициент подачи зависит не только от совершенства уплотнений насоса, но и от режима его работы (давления, частоты ходов, температуры жидкости, высоты всасывания и проч.). Информацию о значении 
получают по опытным данным. Для ориентировочного расчёта подачи принимают 
(меньшие значения относятся к насосам с небольшой подачей).
В некоторых случаях подачу насоса Q’ измеряют по объёму жидкости, находящейся под действием конечного давления. Разница в объёмах одного и того же количества жидкости 
, где EЖ - модуль упругости жидкости.
Объёмный коэффициент (не путать с термином объёмный КПД)
.
Различие в величинах 
и 
, не столь существенное при небольших давлениях (при нагнетании воды с давлением 
= 20 МПа оно составляет около 1%), необходимо учитывать с ростом давления. В гидросистемах с синтетическими жидкостями при 
= 100 МПа указанное различие составляет ≈ 10%.
§ 7.2. НЕРАВНОМЕРНОСТЬ ВСАСЫВАНИЯ И ПОДАЧИ …Рассмотрим общий случай многокамерного насоса. В любой момент времени в некоторых его камерах поршни (или плунжеры) совершают ход всасывания. Мгновенный расход жидкости во всасывающем коллекторе равен сумме мгновенных расходов в разветвлениях ql Q2, Q3, ...;
. Считаем, что жидкость несжимаемая, поток не имеет разрывов и строго следует за поршнями, утечки отсутствуют. Тогда
,
где 
- мгновенная скорость; Fi - площадь поршня в i-й камере.
Скорость жидкости в подводящей трубе (индекс «н»)
,
где 
- площадь сечения трубы. Соответствующее ускорение жидкости
,
где 
- ускорение поршня в i – й камере.
Всё сказанное относится также к нагнетательному трубопроводу, если индекс «н» заменить на «к».
Применительно к кривошипному насосу для построения графиков мгновенных расходов и ускорений используем следующие формулы кинематики кривошипно-шатунного механизма:
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
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 |
