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 КрАЗ250 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

21829. МОНТАЖ БОЛЬШЕПРОЛЁТНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 78.5 KB
  Конструктивно покрытия выполняются следующих типов рис.: Металлические фермы и балочные системы иногда предварительно напряжённые с затяжками; Арочные и купольные системы; Перекрёстностержневые системы типа структур; Железобетонные пространственные покрытия оболочки арки складки ; Висячие покрытия мембранные тонколистовые с жесткими нитями подвесные плоскостные и пространственные; Вантовые покрытия вантовые сетки вантовобалочные системы висячие оболочки вантовые фермы комбинированные системы; Пневматические...
21830. МОНТАЖ ВЫСОТНЫХ СООРУЖЕНИЙ – МАЧТ, БАШЕН, ТРУБ 51 KB
  МОНТАЖ ВЫСОТНЫХ СООРУЖЕНИЙ МАЧТ БАШЕН ТРУБ 15. При возведении высотных сооружений наиболее распространены следующие методы: наращивание конструкций в проектном положении поярусное возведение снизу вверх; монтаж поворотом предварительная сборка сооружения на земле в горизонтальном поолжении с последующим поворотом вокруг шарнира в вертикальное проектное положение; подращивание конструкции сборка в вертикальном положении начиная с самых верхних секций их подъём подведение под них последующих секций их общий подъём до...
21831. ВОЗВЕДЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РЕЗЕРВУАРОВ 37.5 KB
  Днище и корпус устраивают из цельносварных рулонированных на заводе полотнищ. Изготавливают рулонные заготовки на специальных двухярусных стендахконвейерах имеющих посты раскроя; сборки и прихватки листов; сварки с одной стороны; сварки с другой стороны; испытания и рулонирования. Готовую заготовку сворачивают в рулон на центральную стойку покрытия или шахтную лестницу и закрепляют от самопроизвольного разворачивания специальными планками на сварке. Готовые к отправке рулоны имеют габариты: высота 3м; длина 12 или 18м; вес 21 или 47т.
21832. СТРОИТЕЛЬСТВО АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ 282 KB
  Профили автомобильной дороги: А Поперечный профиль; Б продольный профиль; 1 разделительная полоса 2 дорожная одежда 3 укрепительная полоса 4 обочина 5 основание под дорожную одежду 6 тело насыпи 7 уклоны поперечный и продольный 8 кювет 9 зона сосредоточенного ведения работ 10 естественный профиль местности. Ознакомимся с терминологией характеризующей основные конструктивные элементы автомобильных дорог: поперечный профиль поперечное сечение автодороги характеризующее составляющие конструктивные...
21833. СТРОИТЕЛЬСТВО ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ В УСЛОЖНЁННЫХ УСЛОВИЯХ СТРОИТЕЛЬСТВА 50.5 KB
  Возведение строительных объектов в условиях плотной городской застройки. При строительстве в условиях плотной городской застройки возникает ряд факторов соблюдение которых обеспечивает качество и долговечность не только непосредственно возводимых объектов но и окружающих их соружений. Для ограничения складских площадей можно организовывать монтаж строительных конструкций с колёс применять максимально укрупнённые элементы применять апробированные в аналогичных условиях передовые строительные технологии.
21834. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ 40 KB
  При составлении строительной технологической документации и выборе технологий выполнения тех или иных строительных процессов необходимо учитывать следующие факторы: наличие повышенного шумового фона сопровождающего почти все механизированные строительномонтажные работы; динамическое воздействие работающих механизмов на окружающие строения и грунты; выброс в атмосферу большого количества пылевых частиц различных фракций и газов от двигателей внутреннего сгорания; выработка большого количества строительных отходов в том числе...
21835. КОМПЛЕКСНАЯ МЕХАНИЗАЦИЯ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ 81.5 KB
  Общие положения Возведение зданий и сооружений невозможно без применения различых машин механизмов и приспособлений облегчающих ведение строительно монтажных работ. Это способ механизированного производства работ при котором все основные и вспомогательные процессы и операции выполняются комплектами машин и механизмов взаимоувязанными по своей производительности и эксплуатациионным параметрам. За расчётный параметр принимается объём работ выполняемый основной ведущей машиной в единицу времени. При подборе комплекта машин и механизмов...
21836. Основные положения технологии возведения зданий и сооружений 105 KB
  Технология возведения зданий и сооружений ТВЗ объединяет простые и сложные технологические процессы различающиеся по основным элементам производства. Технологии возведения зданий и сооружений основываются на целом ряде общих принципов главными из которых являются следующие: технологии строительных процессов должны отвечать современному уровню и быть конкурентноспособны; строительная продукция должна отвечать требованиям государственных стандартов; основным и ведущим строительным процессом является технологический процесс возведения...
21837. Строительное проектирование 57.5 KB
  Она отражает технические объёмнопланировочные конструкционные стоимостные решения по строительному объекту и отвечает на вопрос Что строить; Проектносметная документация разрабатывается на основе СНиП 110195 Инструкция о порядке разработки согласования утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий зданий и сооружений. Стоимостная информация Сметная документация СМ стоимость строительства подсчитанная по объёмам строительномонтажных работ. Для возведения зданий и сооружений на современном...