Характеристики ПЭЦН. Напорная характеристика скважины.
Все типы насосов имеют паспортную рабочую характеристику в виде кривых зависимостей Н(Q) (напор, подача), ђ(Q) (к. п. д., подача), N(Q) (потребляемая мощность, подача). Обычно эти зависимости даются в диапазоне рабочих значений расходов или в несколько большем интервале (рис. XI.2).
Всякий центробежный насос, в том числе и ПЦЭН, может работать при закрытой выкидной задвижке (точка A: Q = 0; Н=Нmах) и без противодавления на выкиде (точка В: Q = Qmax; H=0). Поскольку полезная работа насоса пропорциональна произведению подачи на напор, то для этих двух крайних режимов работы насоса полезная работа будет равна нулю, а следовательно, и к. п. д. будет равен нулю. При определенном соотношении Q и Я, обусловленном минимальными внутренними потерями насоса, к. п. д. достигает максимального значения, равного примерно 0,5—0,6. Обычно насосы с малой подачей и малым диаметром рабочих колес, а также с большим числом ступеней имеют пониженный к. п. д. Подача и напор,, соответствующие максимальному к. п. д., называются оптимальным режимом работы насоса. Зависимость ri(Q) около своего максимума уменьшается плавно, поэтому вполне допустима работа ПЦЭН при режимах, отличающихся от оптимального в ту и другую сторону на некоторую величину. Пределы этих отклонений зависят от конкретной характеристики ПЦЭН и должны соответствовать разумному снижению к. ц. д. насоса (на 3—5%). Это обусловливает целую область возмож-ных режимов работы ПЦЭН, которая называется рекомендованной областью (см. рис. XI.2, штриховка).
|
|
|
Подбор насоса к скважинам по существу сводится к выбору такого типоразмера ПЦЭН, чтобы он, будучи спущен в скважину, работал в условиях оптимального или рекомендованного режима при откачке заданного дебита скважины с данной глубины.
Выпускаемые в настоящее время насосы рассчитаны на номинальные расходы от 40 (ЭЦН5-40-950) до 500 м3/сут (ЭЦН6-500-750) и напоры от 450 м (ЭЦН6-500-450) до 1500 м {ЭЦН6-100-1500). Кроме того, имеются насосы специального назначения, например для закачки воды в пласты. Эти насосы имеют подачу до 3000 м3/сут и напоры до 1200 м.
Напор, который может преодолеть насос, прямо пропорционален числу ступеней. Развиваемый одной ступенью при оптимальном режиме работы, он зависит, в частности, от размеров рабочего колеса, которые зависят в свою очередь от радиальных габаритов насоса. При внешнем диаметре корпуса насоса 92 мм средний напор, развиваемый одной ступенью (при работе на воде), равен 3,86 м при колебаниях от 3,69 до 4,2 м. При внешнем диаметре 114 мм средний напор 5,76 м при колебаниях от 5,03 до 6,84 м.
Для согласования рабочей характеристики ЭЦН (Н(Q)) с условиями скважины строится напорная характеристика скважины (рис.Х1.7) в завис-ти от ее дебита.
|
|
|
(Х1.9)
На рис.Х1.7 показаны кривые изменения слагаемых в уравнении (Х1.9) от дебита скважины и определяющих результирующую напорную харак-ку скважины Нскв(Q).
Линия 1 – зависимость Нд(Q), определяемая по формуле (Х1.5) и (Х1.3)
(Х1.3)
(Х1.5)
и строится по точкам для различных произвольно выбранных Q. Очевидно, при Q=0 Нд=Нст, т.е. динамич. уровень совпадает со статическим.
Прибавляя к Нд величину буферного давления, выраж-го в м столба жидкости (ру/ρg), получим линию 2 – завис-ть этих двух слагаемых от дебита скважины. Вычисляя по формуле (Х1.7)
(Х1.7)
для разных Q величину hтр и прибавляя вычисленные hтр к ординатам линии 2, получим линию 3 – зависимость первых трех слагаемых в (Х1.9) от дебита скважины. Вычисляя по формуле (Х.53)
(Х.53)
величину Нг и вычитая ее значение от ординат линии 3, получим результирующую линию 4, называемую напорной харак-кой скважины.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 1196; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!