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

46442. Классификация объектов интеллектуальной собственности 15.81 KB
  К объектам промышленной собственности относятся: изобретения; промышленные образцы; полезные модели; товарные знаки; знаки обслуживания; наименование мест происхождения товара. Сделка может заключаться как по одному так и по нескольким патентам на изобретения. Беспатентными являются изобретения на которые поданы патентные заявки но не получены патенты на изобретения; изобретения не патентуемые изобретателями в целях сохранения секретности а также некоторые изобретения не подлежащие патентованию например в таких областях...
46443. Методы обеспечения безопасной эксплуатации МТ 18.25 KB
  Методы обеспечения безопасной эксплуатации МТ В целях обеспечения безопасности определения фактического технического состояния объектов МТ возможности их дальнейшей эксплуатации на проектных технологических режимах для расчета допустимого давления необходимости снижения разрешенного рабочего давления и перехода на пониженные технологические режимы или необходимости ремонта с точной локализацией мест его выполнения и продления срока службы объектов МТ в процессе эксплуатации должно проводиться периодическое техническое диагностирование...
46444. Модернизм XX век 15.87 KB
  Модернизм это масштабное культурное явление которое возникло на рубеже 19 и 20 веков и затронуло практически все сферы человеческой жизни. Модернизм отрицает культурное наследие и реальное воспроизведение действительности использует деформацию образов и субъективное восприятие художника т. Модернизм объединяет множество относительно самостоятельных идейнохудожественных течений: экспрессионизм кубизм конструктивизм сюрреализм абстракционизм попарт.
46445. Организация производственной деятельности 15.95 KB
  Любая производственная деятельность начинается с моделирования идеального проекта включающего в себя: цели и задачи деятельности; способы и средства реализации целей и задач деятельности; исполнителей решающих задачи и обеспечивающих достижение целей деятельности. Моделирование деятельности наряду с организационноэкономическим проектированием является и психологическим процессом реализации личностной активности. Своеобразная готовность реализовать в процессе деятельности весь личностный комплекс мотивационнопотребностных...
46446. Абсцессы и гангрена легких. Понятие. Классификация: клинико-морфологические формы, по этиологии, по механизму проникновения повреждающего агента, по предрасполагающим факторам, по распространению, по тяжести течения 15.98 KB
  Абсцессы А и гангрена Г легких. гангрена. По распространению:I односторонние поражения 1 абсцессы а одиночные б множественные 2 гангрена а лобарная б субтотальная в тотальная II двусторонние поражения1 абсцессы множественные 2 гангрена 3 абсц одного легк и гангрена др.
46447. Органы государственной власти 15.99 KB
  Его структура официальное наименование и численность депутатов устанавливаются конституцией уставом субъекта РФ с учетом местных национальных и иных исторических особенностей. Количество депутатов законодательного представительного органа субъекта РФ устанавливается конституцией основным законом субъекта РФ. При выборах законодательного представительного органа государственной власти субъекта РФ не менее 50 процентов депутатов данного органа должны избираться по единому избирательному округу пропорционально числу голосов...
46448. Субъекты PR и общественных коммуникаций. Общественность как объект PR-деятельности и как субъект публичных коммуникаций 16.05 KB
  Общественность как объект PRдеятельности и как субъект публичных коммуникаций. В качестве субъекта PR может выступать заказчик инициатор а также исполнитель PR – деятельности. Субъектзаказчик может быть обозначен как базисный субъект PR а исполнитель как технологический субъект PR. Базисный субъект PR – субъект публичной сферы на оптимизацию коммуникационной среды которого направлена деятельность определенной PR – структуры технологического субъекта PR.
46450. Внешнеполитическая деятельность в условиях новой геополитической ситуации 16.07 KB
  Распад СССР изменил положение России на международной арене. Прежде всего предстояло добиться признания России в качестве правоприемницы бывшего Советского Союза в ООН. В том числе о признании суверенности России о переходе к ней прав и обязанностей бывшего СССР в 19931994 гг. Правительство России присоединилось к предложенной НАТО программе Партнерство во имя мира попросив в последствии НАТО заключить с ним отдельное соглашение.