—
изменение числа качаний
—
изменение длины хода (положение штока
на кривошипе)
Рассмотрим
схему плунжерного насоса. Перемещение
плунжера осуществляется между нижней
мертвой точкой (НМТ) и верхней мертвой
точкой (ВМТ) и характеризуется величиной,
называемой длиной хода плунжера Sпл.
Наружный диаметр плунжера Dпл
принимается равным внутреннему диаметру
цилиндра (хотя фактически между этими
величинами имеется определенная разница
2δ; δ — зазор между плунжером и цилиндром).
При ходе плунжера вверх нагнетательный
клапан 4 закрывается под действием веса
столба продукции скважины, находящейся
в колонне НКТ 5. В цилиндре насоса 1
давление снижается и в определенный
момент всасывающий клапан 3 открывается;
продукция скважины поступает в цилиндр
насоса (в подплунжерное пространство,
которое увеличивается до тех пор, пока
плунжер не придет в ВМТ). Ход плунжера
из НМТ до ВМТ называется тактом
всасывания.
Объем
продукции скважины, поступившей в
цилиндр насоса при такте всасывания,
равен объему, описанному плунжером от
НМТ до ВМТ V:
V
= SплF,[м3],
где F — площадь поперечного сечения
цилиндра (м2),
равная: F=πD2пл/4,
Dпл –
диаметр плунжера, равный внутреннему
диаметру цилиндра, м.
При
ходе плунжера вниз (от ВМТ до НМТ)
давление в цилиндре насоса повышается,
всасывающий клапан 3 закрывается, и в
определенный момент времени открывается
нагнетательный клапан 4. Продукция из
цилиндра насоса 1 перетекает через
плунжер 2 в надплунжерное пространство.
Ход плунжера из ВМТ до НМТ называется
тактом нагнетания. Таким образом, за
один насосный цикл «ход вверх–ход
вниз» объем продукции, откачиваемый
из скважины, составляет:
V
= Sпл
πD2пл/4,
[м3]
Обозначим
число двойных ходов плунжера в мин
через n. Тогда теоретическая минутная
подача насоса составит Q’т:
Q’т=
Sпл
πD2пл/4n
[м3/мин].
Переходя
к суточной подаче установки, умножим
последнюю формулу на 1440 (число минут в
сутках) и получим суточную теоретическую
подачу установки Qт
Qт
=1440 Sпл
πD2пл/4n
= 1440• F• Sпл
• n,[м3/сут],
где
n — число двойных ходов плунжера в мин
(число качаний балансира в мин). Обозначая
длину хода полированного штока (на
поверхности) через S, введем понятие
условно теоретической подачи Qт.усл.:
Qт.усл
= 1440• F• S • n,[м3/сут]
Введение
условно теоретической подачи связано
с тем, что длина хода плунжера Sпл
в каждом конкретном случае является
неизвестной величиной и может существенно
отличаться от известной длины хода
полированного штока S. Разница в указанных
параметрах связана не только с упругими
деформациями штанг и труб под действием
статических нагрузок, но также и с
влиянием на упругие деформации
инерционных нагрузок, возникающих в
насосной установке при определенных
режимах ее работы. Таким образом, условно
теоретическая подача установки может
быть легко рассчитана в любой момент
времени, для чего достаточно измерить
(знать) длину хода полированного штока
S. Фактическая суточная подача установки,
измеряемая на поверхности по жидкости
(после процесса сепарации) Qф
может не совпадать с Qт.усл
по целому ряду причин. Отношение
фактической подачи установки Qф
к условно теоретической подаче ее
Qт.усл
назовем коэффициентом подачи установки
и обозначим его через η:
η=
Qф
/ Qт.усл
Обобщая
вышесказанное получим, что регулирование
работы скважины, оборудованной ШСНУ
сводится к изменению числа двойных
ходов плунжера и длины хода плунжера.
Р
ежим
работы насоса можно изменить либо с
помощью хар-ки насоса, либо тр-да. К
методам регулирования воздействия на
насос относятся: 1. изменение диаметра
поршня и соответственно цилиндровой
втулки. 2. Изменение длины хода поршня
(если есть соответствующее приспособ-ление
в насосе) 3. Изменение числа оборотов и
числа двойных ходов (Чрезмерное
увеличение n
приводит к тому, что клапаны не будут
успевать нормально реагировать на
изменение давления в цилиндре. 4.
Теор.подачу можно изменить изменением
коэф. подачи (a).
Данный метод неэкономичен.
К
методам регулирования воздействия на
трубопровод относятся перепуск части
жидкости с выхода на вход насоса.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Регулирование подачи изменением числа ходов плунжера
Среди известных методов регулирования величины подачи электронасосных дозировочных агрегатов на ходу без остановки двигателя, наряду с методом регулирования длиной хода плунжера, все большее применение находит метод регулирования изменением числа ходов плунжера насоса.
Этот метод легко реализуется применением частотно-регулируемого асинхронного электропривода, обеспечивающего регулирование числа оборотов электродвигателя агрегата.
Частотно-регулируемые приводы выпускаются ведущими фирмами мира, специализирующимися на промышленной электронике. Цена привода определяется мощностью электродвигателя, характеристиками его контроллера и именем фирмы производителя.
К безусловным достоинствам метода относится возможность достаточно просто встраивать простые дозировочные агрегаты типа НД, не имеющие регулирования без остановки двигателя (в том числе и имеющиеся у потребителя), в общую систему автоматического управления технологическим процессом.
К недостаткам метода относится значительное увеличение времени такта подачи, возрастающей с уменьшением подачи от номинального значения, что для некоторых применений может являться недопустимым.
Современные приводы могут обеспечивать два способа управления асинхронным двигателем:
-
частотный способ: пользователь может сам формировать различные зависимости V=f(F) для конкретных задач;
-
векторное управление: позволяет автоматически получить оптимальную выходную характеристику.
Проведённые стендовые испытания показали для случая работы насоса с постоянным давлением на выходе, что при управлении по вольт-частотной характеристике обеспечивается надёжная работа в диапазоне 40% – 120% от значения номинальной подачи (частота питания двигателя 20 – 60 Гц).
Векторное управление обеспечивает работоспособность двигателя агрегата в диапазоне 0,5 – 50 Гц, что соответствует диапазону регулирования 1 – 100% значения номинальной подачи. Фактический нижний диапазон регулирования подачи определяется условием работы насоса.
На низких значениях частоты питания электродвигателя его встроенный вентилятор не обеспечивает охлаждение электродвигателя и необходимо применение модернизированного двигателя с дополнительным вентилятором
Комплектация электроприводом может быть выполнена нашим предприятием или самостоятельно покупателем.
ВАЖНО!
Поскольку работа насосного агрегата относится к тяжелым условиям эксплуатации (особенно момент пуска агрегата нагруженного на напорную линию под давлением) рекомендуется в частотно-регулируемый привод устанавливать частотный преобразователь превышающий по мощности электроприводный двигатель на единицу типовой мощности.
Например: для электродвигателя мощностью 5 кВт необходимо выбрать частотный преобразователь на мощность 7,5 кВт.
Базовыми рядами для изготовления агрегатов типа НД…Р…Ч и НД…Э…Ч являются базовые ряды агрегатов типа НД.
Нашим предприятием предлагается новейшая разработка по регулированию величины подачи изменением числа ходов плунжера — интеллектуальный привод, интегрированный в насос.
Блоки управления:
ООО «Завод дозировочной техники «Ареопаг» осуществляет производство, поставку и внедрение средств автоматики управления насосами любой сложности. Это и простейшие блоки управления насосами НД, и комплексные системы автоматизации насосного оборудования для станций и блоков дозирования, или с внедрением в существующий комплекс теплоэлектростанций, химических и пищевых производств, с применением эффективных алгоритмов управления.
При решении нестандартных задач мы осуществляем:
-
предварительную проработку по внедрению средств автоматики;
-
разработку технического задания, согласование ТЗ с заказчиком;
-
проектирование и производство оборудования соответствующего ТЗ;
-
монтаж и пуско-наладку оборудования на объекте, обучение персонала.
Основные отличия блоков управления:
-
по исполнению: под различные климатические условия, пылевлагозащищённость (IP), взрывозащита (Ex);
-
по проработке — под конкретные условия заказчика или по типовым схемам;
-
по сложности – от релейной схема на основе контактора, схемы на основе частотника и до ПЛК;
-
по способу управления – местный и/или удалённый, дискретный и/или цифровой;
-
в основе решения блоков управления: Пуск/Останов насоса, защита насоса по Min/Max давлению.
Имеется возможность комплектации насосов НД специальными блоками управления Гидроматик.
Подгонка хода плунжера.
ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ | Соединение секций шаблона патрубками, жесткими вставками меньшего диаметра и других геометрических размеров недопустимо. | При отсутствии подъездов к мосткам или к автовымотке монтаж не производится.ъ | При осадках в виде мокрого снега и дождя (если нет защитного укрытия зоны монтажа от прямого попадания осадков). | Запрещается тянуть кабель за муфту удлинителя. | ЗАМЕНА ШТАНГОВОГО ГЛУБИННОГО НАСОСА | Подъем и демонтаж УШГН. |
Посадка плунжера является наиболее ответственной операцией. При допуске плунжера к цилиндру, последнюю штангу спускают медленно, чтобы не допустить удара о нижнюю часть насоса.
§ Проворачивая всю колонну насосных штанг круговым ключом по ходу часовой стрелки (не более 2х оборотов) медленно вводят плунжер в цилиндр.
§ Когда посадка произведена, делают отметку на штангах, приподнимают их и вторично сажают. Если метка на верхней (контрольной) )штанге остается на прежнем месте, значит плунжер находится в насосе.
После этого регулируют ход плунжера при помощи подъемного агрегата.
§ Осторожно приподнимают штанги до тех пор пока ИВЭ -50 — электронный индикатор веса зафиксирует вес всей колонны штанг, после этого делается вторая метка на верхней (контрольной) штанге. К расстоянию между первой и второй меткой плюсуется поправка на вытяжку штанг при работе ШГН, а суммарное расстояние составит 350-400 мм.
§ В дополнение к суммарному расстоянию, на верхней (контрольной) штанге отмечают расстояние соответствующее высоте СУСГ и нижнему положению головки балансира станка-качалки.
§ Поднимают верхнюю (контрольную) штангу, отвинчивают и вымеряют этой штангой полированный шток, если верхняя (контрольная) штанга соответствует длине полированного штока, то ее заменяют полированным штоком. Полированные штоки выпускают диаметром 32 мм и длиной 2600-4600 мм. Длину полированного штока выбирают в зависимости от длины хода станка-качалки.
§ При несоответствии длины верхней (контрольной) штанги длине полированного штока, подгонку (подбор) длины заменяемой верхней (контрольной) штанги производят подгоночными шточками (полуштангами) различной длины. Диаметр подгоночных шточков (полуштанг) должен соответствовать диаметру верхней части колонны штанг.
§ Подбор длины заменяемой верхней (контрольной) штанги должен быть произведен так, чтобы соединение колонны штанг или подгоночных шточков (при подборе длины заменяемой контрольной штанги) с полированным штоком даже при самом верхнем положении плунжера не касалось СУСГ.
После завершения работ по подгонке хода плунжера собрать устьевое оборудование и при помощи подъемного агрегата, перемещением колонны штанг сделать не менее 6-8 ходов плунжера и вызвать подачу (при низком статическом уровне долить скважину до устья).
Провести ревизию СУСГ, сменить нижнее сальниковое уплотнение, в случае выявления дефектов СУСГ дать заявку нефтепромыслу на завоз нового и заменить его.
За 2 часа до запуска скважины, бригадой подтверждается заявка на вызов представителя нефтепромысла. Заявка передается диспетчеру или технологу нефтепромысла.
В присутствии представителя ЦДНГ вызвать подачу и опрессовать НКТ насосом с составлением акта о приемке скважины из ремонта, затем посредством канатной подвески подвести колонну штанг к головке балансира и запустить станок — качалку в работу.
§ Мастер бригады ПРС (КРС) заполняет эксплуатационный паспорт ШГН с указанием всех параметров компоновки спущенного подземного оборудования (диаметр НКТ, штанг и количество, наличие и количество центраторов, фильтра, ГПЯ и т.п.)
§ Акт о сдаче скважины из ремонта подписывается после 72 часов безотказной работы ШГН представителем нефтепромысла. Основанием для подписания акта о сдаче скважины из ремонта является динамограмма, снятая после запуска скважины. К акту на ремонт скважины прилагается эксплуатационный паспорт ШГН, который должен хранится вместе с актом, и при последующем ремонте передаваться ЦПРС с заполнением данных о работе насоса.
ПЛАН ЛИКВИДАЦИИ АВАРИЙ ПРИ ТЕКУЩЕМ И КАПИТАЛЬНОМ РЕМОНТЕ СКВАЖИН И ОСВОЕНИИ.
Общие положения
· Кустовые основания или площадка для одиночной скважины должны соответствовать проекту, разработанному на основании действующих норм с учетом естественного уклона местности и обеспечения движения сточных вод в систему их сбора.
· Размещение оборудования на кусте осуществляется по схемам, утвержденным главным инженером предприятия и согласованным с инспекцией Госгортехнадзора РФ и противофонтанной службой.
· Все помещения и открытые пространства вокруг ремонтируемой скважины классифицируются по зонам взрывобезопасности:
· а) Зона “0”- пространство, в котором постоянно или в течение длительного периода времени присутствует взрывоопасная смесь воздуха или газа (емкость долива скважины, емкость ГСМ).
· б) Зона “1” — пространство, в котором при нормальных условиях работы возможно присутствие газа (вокруг фонтанных арматур).
· в) Зона “2” — пространство, в котором маловероятно появление взрывоопасной смеси воздуха или газа при нормальных условиях работы (пространство под рабочей площадкой, приемными мостками, под передвижным подъемным агрегатом).
· Основными пожароопасными работами при ТКРС и освоении являются
· приготовление и использование промывочных жидкостей на углеводородной основе,
· промывка скважин нефтью,
· сварочные работы, на территории ремонтируемой скважины,
· прострелочные работы.
Дата добавления: 2015-08-17; просмотров: 725 | Нарушение авторских прав
mybiblioteka.su — 2015-2023 год. (0.007 сек.)
Длина — ход — плунжер
Cтраница 2
Пл — длина хода плунжера; S — длина хода сальникового штока; — суммарные потери хода плунжера от действия статических нагрузок Рст.
[16]
Для увеличения длины хода плунжера цилиндр насоса составляется из двух отдельных цилиндров, которые соединяются на поверхности перед спуском.
[18]
Механизмы изменения длины хода плунжера этих секций не сохраняют при регулировании постоянства вредного объема межклапанного пространства гидроцилиндра. Для насосов высокого давления это обстоятельство существенно снижает коэффициент подачи.
[19]
Такое изменение длины хода плунжера происходит вследствие удлинения насосных штанг и труб под действием растягивающих усилий, возникающих при работе глубинного насоса. Удлинение труб и штанг зависит не только от нагрузки, но и от модуля упругости материала.
[20]
К — потери длины хода плунжера, обусловленные деформацией штанг и труб под действием силы тяжести столба жидкости.
[21]
Для определения потери длины хода плунжера необходимо знать конструкцию колонны штанг, которая в исходных условиях не указана.
[22]
Я — потери длины хода плунжера, обусловленные деформацией штанг и труб под действием силы тяжести столба жидкости.
[23]
Однако возможность увеличения длины хода плунжера обычно ограничена; ято же касается применения насосов с малым вредным пространством, то последние, представляя известные преимущества в смысле борьбы с вредным влиянием газа, влекут за собою обычно ряд практических неудобств в других отношениях.
[24]
Длина штока обеспечивает длину хода плунжера с учетом запаса для подвешивания колонны насосных штанг.
[25]
Насосы выпускаются по длине хода плунжера — до 4 м; по плунжерному зазору 0 025 — 0 088 мм; 0 050 — 0 113 мм; 0 075 — 0 138 мм.
[26]
Степень сжатия регулируется длиной хода плунжера. Любой штанговый насос имеет несколько областей, которые снижают степень сжатия. Две области связаны с наличием клапанов: всасывающего и нагнетательного — область, связанная с наличием мертвого пространства, и область, получаемая в результате потерь хода плунжера по сравнению с ходом полированного штока.
[27]
Первое слагаемое — это длина хода плунжера за вычетом потерь хода за счет упругости штанговой колонны и волновых явлений, происходящих в ней.
[29]
Подачу насосов регулируют изменением длины хода плунжера.
[30]
Страницы:
1
2
3
4
Эти операции осуществляются после каждой переборки насосов и включают определение и регулирование начала подачи, величины активного хода плунжера и хода плунжера, соответствующего нулевой подаче (холостой ход). Работа производится в статике на неработающем двигателе с использованием регулировочных характеристик, содержащих установочные данные для впускного и отсечного клапанов и соответствующих им перемещений плунжера ТНВД (рис. 1).
Регулировочная характеристика снимается в процессе заводских испытаний двигателя и обычно находится в заводской инструкции. При ее отсутствии она может быть построена путем измерений на исправном насосе. Все остальные ТНВД должны быть приведены в соответствии с ней, только тогда может быть гарантировано равенство подач топлива по всем цилиндрам. При этом допустимый толеранс в величине активного хода всех плунжеров должен укладываться в диапазон 0,2 мм. Различие в углах опережения не должно превышать ± 0,3°.
Показанный на рисунке холостой ход плунжера соответствует фазе наполнения насоса, в этот момент впускной и отсечной клапаны подняты (overlap-перекрытие) и топливо поступает в надплунжерное пространство. Начало подачи соответствует посадке впускного клапана на седло. Это происходит при опускании толкателя 14 клапана и между ним и штоком клапана появляется зазор (точка пересечения линии впускного клапана с нулевой линией).
Плунжер в этот момент проходит путь, равный 15,5 мм, давление над ним растет и, когда оно превысит давление в системе подачи топлива к насосу, клапан под его действием сядет на седло. Окончание подачи в зависимости от положения стрелки индекса нагрузки происходит после поднятия толкателем 15 отсечного клапана и сброса давления в надплунжерном пространстве. На рис. 1 при индексе нагрузки 8 активный ход плунжера (от начала до окончания подачи) составляет 22,45 мм. Отмеченные значения хода плунжера и ходов клапанов являются установочными и должны проверяться и регулироваться после каждой переборки насосов.
Методика контроля и регулировки
- Вращать вал двигателя в направлении «Вперед» до момента, когда вершина топливного кулачка встанет под роликом толкателя плунжера. Установить над закрытым сейчас впускным клапаном стрелочный индикатор и перевести его в нулевое положение.
- Вращать вал двигателя в обратном направлении до момента, когда основная окружность кулака подойдет под ролик толкателя. Установить стрелочные индикаторы над плунжером и закрытым в этот момент отсечным клапаном и вывести их указатели на ноль (с небольшим натягом).
- Вращать вал двигателя в направлении «Вперед» до положения, при котором стрелочный индикатор впускного клапана покажет его подъем на 0,02 мм. Это положение принимается за начало закрытия клапана.
- Снять и записать показание стрелочного индикатора плунжера. Эта величина определяет холостой ход плунжера hхх. Со шкалы маховика снять и записать показания угла поворота коленчатого вала относительно ВМТ, определяющие момент начала подачи — φнпн.
- Вращать вал двигателя в направлении «Вперед» до момента, когда стрелочный индикатор отсечного клапана сдвинется с места и покажет 0,02 мм. Это положение принимается за начало открытия отсечного клапана.
- Со шкалы маховика снять и записать значение угла поворота коленчатого вала, которое будет соответствовать моменту конца подачи — φкпн.
- Снять показания индикатора плунжера, которые будут соответствовать его полному ходу hполн. Активный ход определится как разность hакт = hполн-hхх.
Полученные значения начала подачи и активного хода плунжера должны быть сверены с установочными данными с учетом положения индикатора нагрузки. Установочные данные приводятся в Valve setting tables, — образец см. рис. 1.
Сверке и возможной перерегулировке подлежат: активный ход плунжера и начало подачи топлива.
Регулирование величины активного хода плунжера hакт достигается путем изменения длины толкателя впускного клапана 14 (см. рис. 2 в статье “Топливные насосыТопливный насос двигателей Зульцер — RTA):
- Уменьшение длины — увеличение hакт;
- Увеличение длины — уменьшение hакт.
Отклонение действительной величины hакт от установочной не должно превышать 0,1 мм.
Величина активного хода определяет количество впрыскиваемого топлива и, соответственно, мощность цилиндра. Поэтому важно, чтобы у всех топливных насосов значения hакт были приведены к одной величине. Отклонения должны укладываться в 0,2 мм.
Регулирование начала подачи (угла опережения) — φнпн должно производиться только путем разворачивания топливного кулачка распределительного вала, но не удлинением или сокращением длины толкателя клапана.
При повороте кулачка в направлении вращения вала достигается более раннее начало активного хода плунжера — угол опережения увеличивается.
При повороте кулачка против вращения вала угол опережения сокращается.
Выравнивание максимальных давлений сгорания в цилиндрах также должно осуществляться разворачиванием кулачков. Предварительно нужно проверить значения давлений конца сжатия.
Проверка нулевой подачи (выключения ТНВД) должна осуществляться после каждой регулировки, в противном случае возникает опасность невозможности остановки двигателя.
- Проверка положения клапанов ТНВД при нахождении индикатора нагрузки в положении «0». В этом положении впускной и отсечной клапаны проверяемого насоса никогда не должны быть одновременно закрыты. Если один клапан закрыт, то второй должен находиться в открытом положении и тогда подача топлива исключается.
- Проверка нулевых положений. Позиции «0» на стрелках индикатора нагрузки, щитка ТНВД и регулятора Вудворд должны совпадать.
Сноски
Нужна помощь в написании работы?
Изменение режима работы – это изменение производительности насоса.
Теоретическая производительность насоса:
,
Где 1440 – число минут в сутках; D-диаметр плунжера насоса, м; S- длина хода полированного штока, м; n-число качаний в мин.; F- площадь поперечного сечения плунжера;
Фактическая подача насоса по динамограмме:
, где 
,
где α- коэф. подачи (показывает, на сколько хуже насос будет работать в скв. условиях); ǽ- утечки в насосе (в подземном оборудовании); b- коэф. усадки нефти; β- коэф. наполнения насоса; γ- коэф. упругих деформации штанг и труб.
Существует 2 способа регулирования. Это изменение длины хода полированного штока (меняется длина хода плунжера Sпл.) и числа качаний головки балансира в минуту n. Предпочтительнее первое. Увеличение длины хода штока можно осуществить за счет смещения шатуна на кривошипе дальше от оси. Число качаний балансира меняется за счет:
- изменение передаточного отношения с помощью изменения диаметра шкива редуктора
- замена электродвигателя
- изменения местоположения шкива
- использование в приводе частотно-регулированного параметра
- ступенчатое регулирование вращения вала электродвигателя с помощью обмоток
- использование дополнительного червячного редуктора между электродвигателем и основным редуктором для тихоходных приводов
Также можно менять параметры глубинного насоса (изменение площади поперечного сечения плунжера Fпл.).
На коэффициент подачи ШСН влияют постоянные и переменные факторы. К постоянным факторам можно отнести: влияние свободного газа в откачиваемой смеси; уменьшение полезного хода плунжера по сравнению с ходом точки подвеса штанг за счет упругих деформаций насосных штанг и труб; уменьшение объема откачиваемой жидкости (усадка) в результате ее охлаждения на поверхности и дегазации в сепарационных устройствах. К переменным факторам, изменяющимся во времени, можно отнести: утечки между цилиндром и плунжером, которые зависят от степени износа насоса и наличия абразивных примесей в откачиваемой жидкости; утечки в клапанах насоса из-за их немгновенного закрытия и открытия и, главным образом, из-за их износа и коррозии; утечки через неплотности в муфтовых соединениях НКТ, которые все время подвергаются переменным нагрузкам.
Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему
учебному проекту
Узнать стоимость