Дәріс 7. Гидропоршеньді ұңғымалы сораптарды орнату

Кө лбеу бағ ытталғ ан ұ ң ғ ымалар кезінде, ә сіресе олар ә рең жететін аймақ тарда орналасқ анда, кішігірім жә не орташа дебитті ұ ң ғ ымаларды пайдалануғ а гидропоршеньді ұ ң ғ ымалы сораптарды орнату тиімдірек болып табылады. Гидропоршеньді ұ ң ғ ымалы агрегатты ауыстыру кезінде ө те мағ ыналы рө лді оның орнатылуы мен жобалауы атқ арады.

УГПН-ң зерттеуін бастағ анда сол уақ ытта орнатудың теріс жақ тарын біліп, оларды жою жә не ә сер ету қ абілетін табу керек. Негізінде бұ л ұ ң ғ ымалы агрегаттың конструктивті қ иындық тары жә не жұ мыс сұ йығ ын дайындау процесінің жабдық тармен толық қ амтамасыз етілуі. Бұ л ерекшелік қ ұ ралдар шығ ынының жә не орнатудың ү йрену мен қ ызмет кө рсету уақ ытының кө беюіне алып соғ ады.

Гидроштангалы ұ ң ғ ымалы сораптың топтама орнатылуы ұ ң ғ ымалы агрегаттан (агрегат – бұ л сорап пен золотникті бө лгіші бар гидрожетек), жү ктемелі гидрожетекке жұ мыс сұ йығ ын беру жә не алынғ ан, ө ң делген жұ мыс сұ йығ ының қ оспасын кө теру ү шін арналғ ан сорап-компрессорлы қ ұ бырлардан, ұ ң ғ ыманың сағ алық жабдық тарынан, беттік кү штік сораптардан, жұ мыс сұ йығ ын жә не кө мекші жабдық тарды дайындау жү йесінен тұ рады. Кү штік сорапты агрегаттар бекіністерде жайғ асады. Жеке блокта жұ мыс сұ йығ ын дайындау жү йесінің жабдығ ын орнатады – ү ш фазалы жә не гидроциклонды сепараторлар, кө мекші жә не ү немдегіш сораптар. Ү шінші блокта қ ондырғ ының электр қ амтамасыз етуінің қ орғ ағ ыш жабдығ ын қ ояды.

Жұ мыс сұ йық тығ ы ретінде тазартылғ ан мұ найды падаланады. Оны пайдаланғ ан қ абаттан алады жә не қ ұ рамында қ абат суының ү лесі 5 %, механикалық қ оспаның ү лес салмағ ы 1, 5 г/л-ден кө п емес. Еркін газ мұ найдан алынып тасталуы керек. Қ ажет болса, жұ мыс сұ йық тығ ына ә р тү рлі ингибиторлар қ осады.

7-14 жә не одан да кө п ұ ң ғ ымалар ү шін арналғ ан топтамалы орнату кезінде УГПН-ң жақ сы қ асиеттері айқ ын кө ріне бастап, терістері кү рт азаяды. Қ ондырғ ыдан алыс тұ рғ ан ұ ң ғ ымаларды қ осу қ ұ бырларды орнатудың артық шығ ындарына жә не сұ йық ағ ынының кедергісін ө туге шығ ынғ а кетуге ә келеді. Бұ л ерекшеліктер ә сіресе Батыс Сібірде айқ ын кө рінеді. Себебі бұ л жерлерде қ ұ бырларды орнату қ иын. Бір қ ондырғ ығ а бірнеше ұ ң ғ ыманың қ осылуы ә р тү рлі варианттарды экономикалық анализдеумен басталуы керек.

Қ ызмет кө рсетілетін ұ ң ғ ымалардың санын есептеп жабдық ты пайдалану аспа бағ анасының ө лшемдерін, алынатын сұ йық тық тың ө німділігін анық тайды. Қ ондырғ ының жабдығ ының орындауын анық тау ү шін сорылатын қ оспаның кө рсеткіштерін анық тайды.

Осылайша орнату талаптарының негіздерін анық тауғ а келуге болады.

Орнату келесідей жобаланады: ұ ң ғ ымалы агрегатты қ ұ растыру (оның конструкциясын анық таумен);

Жұ мыс сұ йық тығ ының жалпы кө лемі, керекті қ ысым мен сораптар саны жә не олардың жетегінің қ уаты мен трансмиссисының конструкциясын есептеу.

Сағ алық жабдық тар НКТ-ң бір ретінің аспасына ө лшенген. НКТ-ң ішкі қ уысы жұ мыстық сұ йық ты ұ ң ғ ымалы агрегатқ а беру ү шін арналғ ан, ал НКТ мен аспалы бағ ананың арасындағ ы сақ иналы кең істік жұ мыстық сұ йық тық пен істелген РЖ-ны кө теру ү шін арналғ ан.

Кранның 1 ү ш жағ дайы болады: агрегаттың ұ ң ғ ымағ а тү сірілуі жә не жұ мысы кезінде НКТ-ғ а РЖ-ны беру ү шін; ұ ң ғ ымалы агрегатты кө теру кезінде сақ иналы кең істікке беру ү шін; ұ ң ғ ымалы каналдарды кә сіпшілік жү йесімен ұ ң ғ ымадан агрегатты шығ арып тастаудан бұ рын қ осуғ а арналғ ан.

Сағ алық жабдық ты сағ адан кө теріліп тұ рғ ан агрегатты ұ стап тұ ру ү шін серіппелі ұ стағ ыштармен жабдық тайды. Фиксатор 4 агрегаттың кө теріліп, ұ сталып тұ рғ анын кө рсетеді.

Ұ ң ғ ымалы агрегатты кө терген соң оның астына жұ мыстық сұ йық тық ты жіберу арқ ылы ұ ң ғ ымадан дің гек пен қ олды тельфер кө мегімен шығ арып тастайды. Ұ ң ғ ымалы агрегаттың ұ зындығ ы 3-5 м жә не массасы 30-40 кг-дай, бұ л ұ ң ғ ымада жең іл дің гектің жә не қ олды шығ ыры бар тә лді жү йенің болуына мү мкіндік береді.

Сурет.7.25. Мұ найдың гидропоршенді сораппен ө ндірілетін ұ ң ғ ыманың сағ алық жабдығ ы

Кран жә не саң ылаусыздандырғ ыш, СҚ Қ асқ ышының бө лігінде орналасқ ан ұ ң ғ ы сағ асындағ ы жабдық фонтанды арматурағ а ұ қ сас есептелінеді (7 бө лім). Ұ ң ғ ыда канал ретінде қ ұ быраралық кең істіктің астындағ ы пакер арқ ылы саң ылаусыздандырылғ ан шегендеу тізбегі жә не СҚ Қ асқ ышының қ асындағ ы қ ұ быраралық кең істік жұ мыс атқ ара алады. Ұ ң ғ ыны екі қ атарлы етіп СҚ Қ − мен жабдық тандыру кезінде, оларды концентрлі немесе параллель тү сіреді. Ол алынатын сұ йық тық ЖС− мен араласқ ан кезде жә не ЖС дайындау жү йесі бар кезде жасалынады.

Сұ йық тық тың тұ йық циркуляция жү йесінде олар араласпайды жә не ЖС дайындау жү йесі керек емес. Тек қ ана қ осымша ү лкен емес кө лемді ЖС ағ ып кетуді толық тыру ү шін керек. Сұ йық тық ты толтыру жер бетінде жү ргізіледі. Бұ л жағ дайда ұ ң ғ ыда З канал болу керек: ө ндірілген сұ йық тық ү шін, ЖС агрегатына беру ү шін жә не ө ң делген ЖС− ны кө теру ү шін.

Сипаттама 7.26. Ершікте орналасқ ан, гидропоршенді сорғ ының ұ ң ғ ылық агрегаты.

а – жү ріс басы тө менге, б – жү ріс басы жоғ арығ а, 1 - ершіктегі агрегатты тығ ындау; 2 - ершікте орналасқ ан гидропоршенді сорғ ының ұ ң ғ ылық агрегаты; 3 - СҚ Қ − ғ а тү сірілген ершік агрегаты; 4 – пакер.

Бұ л каналдарды СҚ Қ – ң 2тізбегінің кө мегімен жә не пакер немесе СҚ Қ − ң З тізбегінің кө мегімен жабдық талады.

Барлық жағ дайда ГҰ СО – ны қ олданғ ан кезде иілгіш бұ рандасыз, сыртқ ы диаметрлері 6 –дан 20 мм – ге дейін болатын қ ұ бырларды рационалды қ олдану керек. Бірақ мынаны ескеру керек: ұ ң ғ ылы агрегат тү сірілетін канал аз радиусқ а да иілмеуі қ ажет. Соның ө зінде агрегат қ ұ быр ішімен аз саң ылаумен ө теді, ол диаметріне 5мм− ді қ ұ райды. Сонымен қ атар, бірнеше тү сірілуден кейін иілгіш тізбек кішкене сопақ танады.

Тізбектің диаметрлі ө лшемдерін ұ ң ғ ығ а тү сірілетін қ ұ бырдың сыртқ ы диаметрлік габаритіне қ арап жә не қ ұ быр арқ ылы ө тетін сұ йық тық тың жылдамдығ ын ескеріп таң дайды.

Ұ ң ғ ылық агрегатты қ ұ растыруда ең алдымен сорғ ының рационалды схемасын жә не агрегат қ озғ алтқ ышын таң даудан бастайды (бірә серлі, дифференциалды немесе қ ос ә серлі, реттығ ынды бө луге жә не оның орналасу орнына ұ қ сас); содан кейін агрегаттың диаметрлік ө лшемдерін, агрегаттағ ы канал жабдығ ының ә дісін жә не жү йесін анық тайды. Сорғ ының жә не қ озғ алтқ ыштың поршень диаметрін табады.

Ұ ң ғ ыдағ ы сұ йық тық ты таң дау кезінде (10 – 60 м³/ тә ул тә ртібінде) негізі дифференциалды сорғ ыны жә не қ озғ алтқ ышты таң дайды. Бұ л тү сірілетін агрегатты мү мкіндігінше жең ілдетеді жә не арзандатады, ал ол ө з кезегінде агрегаттың ПӘ К− ң тө мендеуіне жә не энергетикалық шығ ынның жоғ арлауын сипаттайды. Ү лкен беріліс кезінде қ ос ә серлі сорғ ымен қ озғ алтқ ышты қ олданғ ан тиімдірек.

Сорғ ы поршенінің диаметрін агрегаттағ ы аз диаметрлі бірнеше қ айта жіберу каналдарымен оның орналасу мү мкіндігін есепке алып ө ндірілетін сұ йық тық тың берілісіне қ арап таң дайды. Лақ тыру агрегатының сыртқ ы диаметрін таң дау кезінде каналдардың агрегатта орналасу мә селесі шешіледі, сорғ ы цилиндрінің жанынан ө тетін каналдардың ө лшемін олардағ ы тегеуріннің жоғ алу кө леміне қ арап, канал қ абырғ асының қ алың дығ ына жә не олардың беріктік сипаттамасына қ арап анық тайды.

Сорғ ының диаметрін тапқ аннан кейін қ озғ алтқ ыш поршенінің диаметрін есептейді. Бұ л есеп сорғ ы плунжерінің диаметрін тапқ ан ұ қ сап шешілед, бірақ бір ерекшелікті ескереді. Сорғ ының плунжер ауданы мен қ озғ алтқ ыш поршенінің қ арым – қ атынасын тудыратын ұ ң ғ ылық сорғ ы жә не берілген қ ысымғ а жер бетіндегі сорғ ы тудыру керек болатын қ ысым тә уелді болады. Сондық тан ұ ң ғ ылық қ озғ алтқ ышты таң дағ ан кезде жер беті сорғ ысының тудыратын тегеуріні жә не берілісі бойынша мү мкіндіктерін ескеру қ ажет.

Сорғ ы плунжерінің диаметрі жә не қ озғ алтқ ыш поршенінің диаметрінің қ арым – қ атынасының бірінші реттік анализі жә не барлық қ ұ растырулар келесі жіберілімдер бойынша жү ргізіледі:

1. Қ арастырылып жатқ ан жағ дайда поршендер қ уысындағ ы қ ысым агрегат қ уысымен біріктірілген ұ ң ғ ы каналдарының қ ысымымен тең. Мысалы: агрегат қ озғ алтқ ышының А қ уысы, поршендер жоғ ары қ арай ө ткенде ол арқ ылы ө ндірілген жә не ө ң делген жұ мыстық сұ йық тық ө тетін каналмен біріктірілген. Бұ л қ уыста сұ йық тық ты кө теретін бө рене қ ысымы пайда болады, бұ л қ ысым ұ ң ғ ыдағ ы сұ ық тық ағ ынының кедергісінен пайда болады; Б қ уысы ЖС беру каналымен қ осылғ ан (мұ нда ЖС бө ренесінің қ ысымы пайда болады, бұ л жер беті кү штік сорғ ысының, ұ ң ғ ыдағ ы сұ йық тық ағ ыны кедергісінің қ ысымы); В қ уысы, А қ уысы қ осылғ ан каналмен біріктірілген; Г қ уысы қ абылдау сорғ ысының қ уысымен біріктірілген.

2. Сұ йық тық кө лемінің жоғ алуын реттығ ын жұ мысының ә серінен ескермейді.

3. Қ озғ алыс салмағ ының инерциясын, сұ йық тық тың қ ысылуын ескермейді.

Онда, ГҰ СО агрегатының кез келген оның схемасында поршендік топтарына ә сер ететін барлық кү штердің тең дігі келесідей болады:

(7.79)

мұ ндағ ы: р_А, p_Б, p_В, p_Г − сә йкес келетін қ уыстардың сұ йық тық қ ысымы;

Ғ _э – ә р белгіленген қ уыстардағ ы поршендердің тиімді ауданының диаметрлік проекциясы; G – поршендік топтың ауырлық кү ші; T – поршендік топқ а ә сер ететін ү йкеліс кү ші.

Поршендердің жоғ ары – тө мен қ озғ алысы кезінде тә уелділік (7.79) ә ділетті. Тек қ ана бір нә рсені ескеру керек, егер рҒ кү шінің бағ ыты поршендердің қ озғ алыс бағ ытымен бағ ыттас болса, онда бұ л белгі сә йкес; ал егер қ озғ алысқ а қ арсы болса, онда сә йкес келмейтін белгі болады. Ауырлық кү шінде де сол сияқ ты, ү йкеліс кү ші ә рқ ашанда қ озғ алысқ а кедергі болады жә не сә йкес келетін белгіге ие.

Бұ л тә уелділіктен агрегаттың қ ысымын алуғ а мү мкін, содан кейін жер беті сорғ ысының қ ысымын алуғ а болады. Бұ л ориентациялық есептеуден ө ндіру кө лемін анық тауғ а S, сорғ ының плунжер жү рісінің толық ұ зындығ ын ескерумен жә не плунжердің айналу жиілігін п жә не қ ос жү рістегі (тө мен − жоғ ары) сорғ ының сору қ уысындағ ы плунжердің тиімді суммарлы ауданын анық тауғ а болады. Айдалатын жұ мыстық сұ йық тың кө лемін қ озғ алтқ ыш поршенінің қ уысындағ ы, ол арқ ылы ЖС ө тетін жә не ЖС қ озғ алтқ ыштың бірінен – екіншісіне ауысатын тиімді аудандарды есепке алып табады. Мысалы: агрегаттағ ы (сурет 7.26) ұ ң ғ ылық каналдардағ ы жұ мыстық сұ йық тық тың жоғ ары кө терілгенде Б қ уысына тү сетін (Ғ _эБ – шток ауданы ескерілмеген поршень ауданы) жә не тө мен жұ ріс кезінде А қ уысына тү сетін жұ мыстық сұ йық тық тың кө леміне сә йкес келеді. Тө мен қ арай қ озғ алғ анда ЖС Б қ уысынан А қ уысына ө теді жә не шток f_шт ауданына, плунжер жү рісінің ұ зындығ ына сә йкес келетін кө лемде ғ ана қ осымша ұ ң ғ ылық каналғ а тү седі. Содан жоғ ары – тө мен қ озғ алғ ан кезде каналдан

(Ғ _эБ + f_шт) Sn = Ғ _эASn кө лемде сұ йық тық тү седі.

Келесі қ ұ растыру процесінде агрегаттың конструкциясы қ осымша берілген ө лшемдермен каналдар, клапандар, конфигурация жә не реттығ ын кө рсеткіші белгілі бола бастады жә не ө те терең есептеу қ аже болуы мү мкін. Бұ л жағ дайда ориентациялық есептеудің 1 жә не 2 жіберілімдері алынып тасталады.

Поршеннің қ озғ алысына орналастырғ ан поршендік топқ а ә сер ететін кү ш анализі тә уелділік бойынша жү ргізіледі

Негізгі ә дебиет

1 [бө лім 9 бет 114-117]

Қ осымша ә дебиет

2 [ бет 58-103]

6 [ бет 244-262]