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

62101. Вишивка як вид ДПМ. Технологія виконання мережки «Одинарний прутик» 200.22 KB
  Мета уроку: Освітня: засвоєння учнями знань про вишивку як вид декоративно-прикладного мистецтва інструменти та матеріали для вишивки мережкою формування практичних умінь виконання мережки одинарний прутик з дотриманням правил техніки безпеки...
62102. Природні зони Північної Америки 342.89 KB
  Тип уроку: засвоєння нових знань Обладнання: учнівські презентації; атласи школярів; авторська презентація ppt Природні зони Північної Америки; листи опорноінформаційних схем школярів. Природні зони Як незвично вони розташовані.
62103. Нумерація чисел 11-20 95.52 KB
  Про що йде в задачі про завод який виготовляв плеєри і телефони Скільки завод виготовив плеєрів 9 Скільки завод виготовив телефонів 7 Про що ми дізнаємося якщо до 9 7 скільки разом виготовили плеєрів і телефонів...
62105. Теорема Виета 31.88 KB
  В соответствии с этим можно выделить следующие структурные элементы данного урока: 1 проверка домашнего задания; 2 подведение учащихся к теореме Виета; 3 формулирование теоремы Виета; 4 доказательство теоремы Виета...