80268

ВІРТУАЛЬНИЙ ПРИЛАД ДОСЛІДЖЕННЯ ВТРАТИ ТИСКУ НА ДІЛЯНЦІ ТРУБОПРОВОДУ

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Склад та принцип дії насосної установки УНБ1 – 400х40 Установка змонтована на автомобілі КрАЗ–250 складається із силового агрегату карданного і проміжного валів коробки передач плунжерного насоса з навісним редуктором маніфольда допоміжного трубопроводу водоподавального блока цементного бачка поста керування з фарою для освітлення зубчастої муфти та випускної труби двигуна автомобіля. Технічна характеристика установки УНБ1400х40 Двигун Чотирикратний...

Украинкский

2015-02-16

75.5 KB

0 чел.

Лекція № 9_5к_10с_2011

ВІРТУАЛЬНИЙ ПРИЛАД ДОСЛІДЖЕННЯ ВТРАТИ ТИСКУ НА ДІЛЯНЦІ ТРУБОПРОВОДУ

Об’єкт дослідження – процес визначення втрат тиску у нагнітальному трубопроводі насосної установки УНБ1- 400х40.

Мета роботи -  отримання навичок моделювання віртуальних приладів, розрахунку та визначення необхідної кількості експериментів при вимірюванні параметрів за допомогою створеного приладу.

9.1. Призначення та область використання

Установку насосну УНБ1 – 400х40 використовують для нагнітання різних неагресивних рідин при цементуванні, гідропіскоструменній перфорації, гідравлічному розриві пластів та інших промивально-продавлювальних роботах, що проводяться на нафтових і газових свердловинах [2].

9.1.1. Склад та принцип дії насосної установки УНБ1 – 400х40

Установка змонтована на автомобілі КрАЗ–250 складається із силового агрегату, карданного і проміжного валів, коробки передач, плунжерного насоса з навісним редуктором, маніфольда, допоміжного трубопроводу, водоподавального блока, цементного бачка, поста керування з фарою для освітлення, зубчастої муфти та випускної труби  двигуна автомобіля [2]. 

Плунжерний насос 14Т1 складається із гідравлічної, привідної частин і редуктора. Механізм насоса працює за такою схемою: від коробки передач обертання передається на вал редуктора, від нього на зубчасте колесо, яке з’єднано з корінним валом насоса зубчастою муфтою. Корінний вал змушує рухатись шатуни, які приводять у зворотно поступальний рух крейцкопфи та плунжери.

До водо подавального блока, призначеного для подачі чистої води в цементозмішувач при замішуванні цементного розчину, входять відцентровий насос, коробка відбору потужності, карданні вали і проміжна опора.

Маніфольд складається з приймальної, напірної, наливної ліній, лінії скиду до основного плунжерного насосу та приймальної, напірної лінії до водо подавального насоса [2].

9.1.2. Технічна характеристика установки УНБ1-400х40

   

Двигун                                                                         Чотирикратний, дизельний           

Експлуатаційна потужність, кВт                             344

Коробка передач                                                       чотиришвидкісна

Місткість заправного бака, м3                                                    35

Насос високого тиску                                               14Т1

Найбільша ідеальна подача, дм3/с                             40

Найбільший тиск нагнітання, МПа                            40  

Діаметр трубопроводів, мм:       

  •  приймального                                           100
  •  нагнітального                                            50

Загальна довжина допоміжного

трубопроводу, м                                                            28

Тиск в насосі ЦНС 60-198, МПа                                 1,98

Подача , дм3/с                                                                16,6

Габаритні розміри установки, мм                                10550 х 2500 х 3500

Маса, кг                                                                           20750

9.2. Дослідження математичної моделі

9.2.1 Вихідні данні та параметри

Гідравлічний розрахунок трубопроводів використовується для визначення їх геометричних розмірів, а також для визначення втрат енергії на здолання місцевих гідравлічних опорів при проходженні по ним рідини [1]. В зоні місцевих  опорів виникає обтікання перешкод та деформація потоку, що є головним джерелом втрат енергії. Коефіцієнти місцевих опорів звичайно визначається при проведенні досліджень. Значення цих коефіцієнтів приводяться в довідниках по гідравліці[1]. Основними видами місцевих втрат напору можливо умовно розділити на такі групи: втрати, пов’язані зі зміною перерізу; втрати, які виникли при зміні напрямлення потоку; втрати пов’язані з протіканням через арматуру різного типу (крани, вентилі, фільтри та т. ін.) [1].

Для розрахунку трубопроводи поділяють на прості та складні. Простим є трубопровід, який складається з одної лінії труб та однакового або різного перерізу, але  з одною і тою  ж витратою рідини. Всі інші трубопроводи називають складними. Розрізняють також трубопроводи короткі (L<100d) та довгі (L>100d), де d  - діаметр трубопроводу. Для коротких трубопроводів основними видами втрат є місцеві втрати, а для довгих трубопроводів – втрати на тертя або розподілені.

Розрахунок трубопроводів проводять у наступній послідовності:

  1.  Схема трубопроводу розбивається на ділянки, які відрізняються одна від одної характером або величиною опору.
  2.  Встановлюються вихідні данні для відділення ділянок та всієї гідросистеми.
  3.  За допомогою формул та таблиць визначаються коефіцієнти лінійних та місцевих опорів.
  4.  Визначаються втрати тиску на кожній ділянці.

Втрати тиску Δp у трубопроводі [1]:

Δp = V2 γ/2g (λL/d + Σξ), МПа                                     (2.1),

Але враховуючи , що  швидкість V=Q/f, де fплоща поперечного перерізу трубопроводу, маємо [2]: 

Δp = Q2 [λLγ/(d2gf2) + Σξγ/(2gf2)],   МПа      (2.2)

P=(Q*Q*((l*L*Y)/(d*2*g*F*F)+(psi*Y)/(2*g*F*F)))*10/10**6;

F=(3,14*d*d)/4;

 де   λ коефіцієнт тертя потоку;

Q –витрати рідини, м3/с;

L– довжина трубопроводу, м;

γ - обємна вага середовища, кг/м3;

d – діаметр трубопроводу, м;

g – прискорення вільного падіння, м/с2;

 f – площа перерізу трубопроводу, м2;

ξ – коефіцієнт місцевих опорів;

Таблиця 2.1 – Визначення вихідних даних та переведення складових математичної моделі з символьного до машинного вигляду

Назва параметру та розмірність

Символьний вигляд

Машинний вигляд

Значення

Джерело

1

2

3

4

5

Витрати рідини, м3

Q

Q

0,087

завдання

Довжина трубопроводу, м

L

L

100

завдання

Обємна вага середовища, кг/м3

γ

Y

999,0

[2]

Діаметр трубопроводу, м

d

d

0,05

[2]

Прискорення вільного падіння, м/с2

g

g

9,8

завдання

Площа перерізу трубопроводу, м2

f

F

0,00875

завдання

Коефіцієнт місцевих опорів, в.о

ξ

psi

11

завдання

Коефіцієнт тертя потоку, в.о.

λ

l

0,038

завдання

Втрати тиску, МПа

Δp

Р

-

-

Перелік посилань

1 Коваль П.В. Гидропривод горных машин. -  М.: Недра, 1967. – 387с.

2 Світлицький В.М., Ягодовський С.І., Галустян Г.Р. Поточний  та капітальний ремонт свердловин. – К.: Логос, 2001. – 344 с.

3 Універсальна десяткова класифікація (УДК): У 2 кн. Кн.1. Таблиці: Пер. З англ./ Голов. Ред. М.І. Сенченко; UDC, Consortium, Кн. Палата України.-К.:Кн. палата України, 2002.-932с.

4 Государственный классификатор продукции и услуг (ДК 016-97). Издательство официальное. 2 том, разделы 24-29. Киев, Госстандарт Украины,      1998-176с.

5 ГОСТ 28922 – 91  - Установки насосные передвижные нефтепромысловые. Типы и основные параметры. М.: Издательство стандартов, 1991.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

57548. Україна - моя Батьківщина 45.5 KB
  Вступне слово вчителя. Діти що для вас означає слово Батьківщина Від якого слова воно походить Які ще слова синоніми можна використати для передачі змісту цього слова Вітчизна рідний край...
57549. Сфери життєдіяльності: «Я Сам», «Люди» 44 KB
  Пріоритетні напрямки розвитку: пізнавальний мовленнєвий емоційноціннісний Четвертий рік життя Автор Браницька Тетяна Валеріянівна вихователь дошкільного навчального закладу яселсадка комбінованого...
57550. Організація рухової діяльності дітей в природних умовах старша група з використанням оздоровчих технологій 48 KB
  Діти ось погляньте який клубочок потрапив мені у руки. Ой діти клубочок нас перетворив на Зайченят. Естафета парами Перенеси капусту Діти діляться на дві команди і рядниною переносять капусту до корзини.
57551. Як розрізняють добро і зло 55.5 KB
  Мета: визначити що таке добро і зло; пояснити чому люди повинні вибирати між добром і злом як співвідносяться краса і доброта; аналізувати вчинки героїв літературних творів і життєві ситуації...
57552. Що означає бути щасливим? 34.5 KB
  Основні поняття і терміни: щастя індивідуальність характер самооцінка гармонія. Що таке щастя Що таке індивідуальність та характер Як здійснити самооцінку ІІІ. Що таке щастя.
57553. У чому виявляється милосердя? 54.5 KB
  Мета: розкрити поняття милосердя альтруїст егоїст; виховати почуття терпимості до думок та поглядів інших людей навчитися наводити приклади милосердя; навчити дітей розрізняти та аналізувати свої дії та вчинки...
57554. Спорт. Введення ЛО 81.5 KB
  Landschaftlich schönes Land mit vielen bewaldeten Bergen, blauen Seen, malerischen Städten und Dörfern; neutrales Land. (Österreich) Staat der „ewigen Neutralität“, Sitz vieler internationaler Organisationen, „kleiner Gigant“...
57555. Інтегрований урок з курсу «Я і Україна», образотворчого мистецтва, музики «Національний одяг, його особливості» 48.5 KB
  Ознайомити з українським національним одягом його особливостями. Оголошення теми завдань уроку Сьогодні на уроці ми будемо говорити про український одяг його особливості. Розповідь з елементами бесіди про український національний одяг.
57556. Богатырская тематика в изобразительном искусстве и музыке (А. П. Бородин – В. М. Васнецов) 81 KB
  Тип урока: интегрированный изобразительное искусство музыка биология продолжительность 90 мин. Организационный момент 2 мин. Изучение материала мотивация учебной деятельности подготовка к восприятию материала...