|
Предварительно |
находим |
величину |
отношения — = |
- |
■■= |
= |
30 и значения |
Д = 26 см |
н а — 1250 гс/см2. |
|
|
= |
Для |
определения давления |
у башмака проводим из точки L = |
1000 |
м (см. рис. |
31) вертикаль вверх |
до пересечения |
с кривой |
qa/q = 30 (точка А)\ далее пз этой точки проводим горизонталь влево до значения Д = 26 см (точка Б ) , затем — вертикаль вниз до значения а = 1250 гс/см2 (точка В), и, наконец, горизонталь
вправо |
до |
пересечения |
с осью ординат, где и находим |
давление |
у башмака |
подъемных |
труб рбаш = 48 кгс/см2 (4,7 МПа). |
забойное |
При |
чистке песчаных пробок водо-воздушной смесью |
давление снижается более чем на 60%. Для улучшения условий вы носа песка на поверхность целесообразно добавлять к водо-воз душной смеси поверхностно-активные вещества.
47. Расчет пагрузкп на подъемный крюк, оснастки талевой системы н рационального использования мощности подъемпика
Задача 67
Определить вес груза на крюке и рациональную оснастку тале вого каната при подъеме с глубины L = 4000 м 73-мм насосно компрессорных труб. Вес 1 м 73-мм труб с высаженными концами и муфтами q = 9,73 кгс; ориентировочный вес подвижной части тале вой системы (крюк, элеватор и талевой блок) Qa = 500 кгс.
Вес |
груза |
на |
крюке |
Q = qL + |
Qa = |
9,73 - 4000 |
500 = |
= 39 450 кгс. |
Находим число струи |
оснастки талевого |
каната; |
|
|
|
* = ■ |
39 450 |
|
= 6.6. |
|
|
|
|
|
6930 • 0,86 |
|
|
Принимаем |
к = |
Р і^ |
X 4 с |
креплением |
непод |
7, т. е. |
оснастку |
3 |
вижного |
конца |
талевого каната к верхней серьге талевого |
блока. |
К. п. д. талевой системы г|т при оснастке 3 x 4 |
составляет 0,86 [14]; |
тяговое усилие подъемника ЛТ11-КМ на I скорости Рт = 6930 кгс
(см. табл. 29).
Сделаем расчет рационального использования мощности подъем ника ЛТ11-КМ при подъеме насосно-компрессорных труб с выса
женными |
концами |
диаметром |
73 мм |
с глубины L = 4000 м. |
Вес |
1 |
м труб |
с муфтами q = 9,73 |
кгс, длина одного колена |
труб |
I = |
= |
16 м, к. п. д. талевой системыт]т = |
0,86, частота вращения бара |
бана на I скорости пг = |
34 об/мин, па II |
скорости 7гп = 54 об/мин, |
на |
III |
|
скорости |
‘■іи |
= 107 об/мин |
и |
на |
IV скорости 7гІѴ = |
= |
170 |
об/мин. Вес подвижной части талевой системы (?д = 500 кгс. |
Число |
струн |
п = 7. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Найдем число колен z, которое можно поднять на каждой ско- |
рости: |
|
|
|
|
<?д _ |
7 • 0,86 |
34 |
л |
500 |
|
|
|
|
|
кЦт |
п і |
п |
50; |
|
|
ZIV = |
g l |
пIV |
1 |
g l |
9,73 • 16 |
170 |
6930- |
9,73 • 16 = |
|
|
|
|
Ь ] т |
ПІ |
Г) |
|
|
7 • 0,86 |
34 |
|
500 |
= 80; |
|
|
z i u ~~ g l |
пт |
Jr г |
g l |
|
9,73 • 16 |
107 |
|
9,73 • 16 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
. _ |
|
J L l . р |
QД _ |
7-0,86 |
34 |
500 |
= |
166; |
|
11 |
q l |
пП |
|
q l |
9,73 ■16 |
54 |
9,73 • 16 |
|
|
|
|
|
|
кцт |
|
и |
<?Д |
7-0,86 |
34 |
500 |
= |
265. |
|
"I |
q l |
» I |
1 |
q l |
9,73 ■16 |
34 |
9,73-16 |
|
|
|
|
Общее |
число |
колен в |
колонне |
|
|
|
|
4000 = 250.
16
Число колен, которое следует поднимать на каждой скорости, будет равно:
на |
IV скорости |
zIV = 50 колен; |
|
|
» |
III |
» |
zin — zIV = 80— 50 = 30 |
колен; |
|
» |
II |
» |
zn — Zjjj = 166 — 80 = 86 |
колен; |
|
» |
I |
» |
■Zj — zn = 250 —166 = 84 |
колена. |
|
|
48. |
Расчет напорных нефтепроводов [44] |
|
|
Задача |
68 |
|
|
|
|
|
Надо перекачать центробежными насосами по нефтепроводу дли |
ной L = 5000 м нефть в количестве Q = 500 т/сут относительной |
плотностью |
р = 0,91 |
и кинематической вязкостью ѵ = |
0,8 см2/с. |
Требуется |
определить диаметр трубопровода, давление |
в насосах |
наиВысшийуровень +11,00
Еис. 69. Расчетная схема напорного нефтепровода
и мощность двигателей для насосов. Разность нивелирных отметок между начальным и конечным пунктами перекачки /?ст = 21 м; режим перекачки f = 20 ч в сутки.
На рис. 69 приведена расчетная схема напорного нефтепровода. Часовое количество перекачиваемой нефти
9 = |
0_ |
500 |
27,41 м3. |
Р« |
0,91 • 20 |
Приближенно средняя скорость движения нефти в зависимости от кинематической вязкости определяется по приведенной ранее табл. 30. • .
При V = |
0,8 см2/с г;Ср = 1 ,0 |
м/с. |
|
Расчетная площадь |
сечения |
трубы |
|
|
д |
|
27,41 |
0,00761 м2. |
|
F = г^ср-3600 |
1,0 • 3600 |
Диаметр |
трубы |
|
|
|
|
|
d = / 4 г = |
V |
4' |
- |
° ’098 м = 98 мм- |
По ГОСТ 8732—58 находим ближайший диаметр трубы 108 X |
X 4 мм с |
внутренним |
диаметром dB = 108 — 4 • 2 = 100 мм = |
-0,1 м.
Площадь сечения такой трубы
F = 0,785d2 = 0,785 • О Д 2 = 0,00785 м2.
Скорость |
движения |
жидкости |
в трубе |
|
Уср — 86 4007’р |
|
|
500 |
= 0,8 м/с. |
86 400-0,00785-0,91 |
|
Параметр |
Рейнольдса |
|
|
|
|
Re = — = |
0,8 |
= 1000 <2320. |
|
|
V |
|
|
Режим ламинарный. |
|
на |
1 м трубопровода: |
Определяем потери напора |
|
і = а ^ - - И , 5 3 7 . М _ | М 1 |
0,0254, |
где значение а взято из табл. |
31. |
|
Потери напора на трение |
по |
всей длине трубопровода |
Атр = ІЬ = 0,0254 -5000 = 127 м нефтяного столба.
Общая потеря напора в трубопроводе с учетом разницы нивелир ных отметок составит
Я = /ітр + hCT = 127 + 21 = 148 м.
|
Давление в |
насосе |
|
|
|
(йтр ± / г ст) р |
__Н -0,91 |
148;п°’91 = |
13,4 кгс/см2 (1,3 МПа). |
|
IÖ |
~ |
10 |
|
|
|
|
Необходимая |
мощность двигателя |
насоса |
|
Я = 0,736 Hg Р |
0,736 |
148 ■27,41 - ІО3 • 0,91 = 12,5 кВт, |
|
|
75р |
|
75 ■0,8 • 3600 |
|
где ц = 0,8 — к. п. д. |
насоса. |
|
|
|
49. |
Расчет самотечных нефтепроводов [44] |
|
|
Задача |
69 |
диаметр трубопровода, |
степень |
заполнения |
трубы |
Определить |
и скорость |
движения при перекачке |
Q = 500 т/сут |
нефти |
плот |
ностью р = |
0,89 и кинематической вязкостью ѵ = |
0,8 см2/с. Гидрав |
лический |
уклон і = 0,006. |
|
трубы |
h/d = 0,65. |
Примем предварительно степень заполнения |
Из табл. 32 находим отношение Qi/Q„ (где Q± — расход при сече
нии потока |
F lt Qn — расход |
при |
полном |
заполнении), |
которое |
равно |
0,561, |
откуда Qn = • |
Qi |
500 = |
891,1 т/сут, или 891,1 |
= 1001 |
|
0,561 |
0,561 |
' J |
0,89 |
м3/сут. |
|
|
|
|
Диаметр трубопровода в условиях ламинарного режима, име ющего место при самотечных трубопроводах, находим из формулы
(XII.33): |
____ |
____________ |
(значение а |
взято из табл. |
31). |
Согласно ГОСТ 8732—58 принимаем трубы с наружным диамет
ром dH= 168 мм и толщиной стенки |
5 мм. Внутренний |
диаметр |
этих труб |
dB = 168 — 5 • 2 = 158 мм = |
15,8 см. |
труб: |
|
Находим расход |
при полном заполнении таких |
|
|
Qn |
id4 |
0,006 • 15,8« |
= |
972 м3/сут. |
|
|
|
av |
0,481 • 0,8 |
|
|
Для определения |
степени заполнения трубы найдем отношение |
|
|
<h |
500 |
= |
0,58. |
|
|
|
|
Qn |
0,89 ■972 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Этому отношению по табл. 32 соответствует заполнение |
h/d = |
= 0,65. |
|
|
диаметром |
dB = 15,8 см |
при |
полном |
Для труб внутренним |
заполнении |
средняя |
скорость движения |
потока |
|
|
|
Qn • Ю 8 |
972•10е |
|
= 57,4 см/с. |
|
|
86400 |
|
86 400 • 0,785 ■15,82 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для найденной степени заполнения 0,65 из табл. 32 находим
среднюю скорость движения при |
незаполненном сечении |
трубы |
— = |
0,816, откуда |
и, = 0,816, |
уп = 0,816-57,4 = 46,83 см/с. |
Qn |
|
|
|
|
|
* |
|
|
|
|
|
|
50. |
Расчет газопроводов [40] |
|
|
|
|
Задача |
70 |
производительность |
магистрального |
газопровода |
Определить |
внутренним диаметром D = 31 |
см, |
длиной |
L = 90 |
км, |
если да |
вление |
в |
начале |
газопровода |
р„ = 50 |
кгс/см2 |
и |
в |
конце |
рк = |
25 |
кгс/см2; относительная плотность газа рг = |
0,7, температура |
газа |
Т = 278° К, |
коэффициент |
сжимаемости газа |
z — 0,92. |
По |
формуле (XII.64) |
______ |
|
|
|
|
<? = 4 9 3 ,5 В Ѵ - / ^ Д = |
|
|
|
- 493:5 • 3 |
i v . y = |
f ^ = = 1580 000 м»,оуТ |
внормальных условиях.
Задача 71
Определить диаметр магистрального газопровода, перекачи
вающего |
Q = 500 000 м3/сут газа |
на |
расстояние |
L = 250 км. |
Давление в начале газопровода ри = 35 |
кгс/см2 и в конце рк = |
= 5 кгс/см2. Относительная |
плотность |
газа |
р г = |
0,6, |
температура |
газа Т = |
283 К, |
коэффициент сжимаемости z = |
0,96. |
|
По |
формуле |
(XII.65) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
Q |
V |
L T p rz |
5 |
= 500 000 • /2 5 0 |
• 283 •0,6 • 0,96 |
Vs |
- 26,0 см. |
\ 4 |
9 |
3 |
, |
) |
|
493,5 • |
У 35*- 5 2 |
|
|
|
Принимаем трубы по ГОСТ 8732—58 с наружным диаметром |
273 мм и толщиной стенки 6,5 мм. |
|
|
|
|
|
|
Задача |
|
72 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определить давление в конце магистрального газопровода, |
пропускающего Q = |
550 000 м3/сут |
газа в |
нормальных условиях |
на расстояние L = 140 км. |
Диаметр |
|
газопровода D = 26 см, да |
вление в начале газопровода рп = 35 |
кгс/см2, плотность газа рг = |
= 0,8, |
температура |
перекачки |
Т = |
278 К, коэффициент сжимае |
мости газа z = 0,94. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По |
формуле |
(XII.67) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г і = г і - м Ц 15і| 5^ ) , = |
|
|
|
|
|
|
= 352 -1 4 0 • 278.0,8 • 0,94 • ( |
550000а; Т = 53; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
\ |
493,5-26 / з / |
|
|
|
Задача |
|
73 |
|
рк= ]/53 = |
7,3 кгс/см2 (0,7 МПа). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Определить давление в начале газопровода при следующих |
условиях: Q = |
300 000 м3/сут в нормальных условиях; L — 300 км; |
D = 26 |
см; |
рк = 12 кгс/см2; рг = |
0,5; Т — 283 К; z = 1. |
По |
формуле |
(XII.66) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р’»= Р І + іГ р ^ ( 155| |
?77)г = |
|
|
|
|
|
|
= |
122 + 300 •283.0,5 • 1 ( |
|
300000;/-V" |
|
599; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I 493,5 • 26 /з ) |
|
|
|
|
|
|
|
рн —1/599 =24,5 |
кгс/см2 (2,4 МПа). |
|
|
