Файл: Кулиев, И. Ш. Автоматизация комплекса технологических процессов добычи нефти в нефтяных шахтах.pdf

Повышение уровня сигналов не может быть достигнуто только за счет увеличения напряженности магнитного поля,так как величина его ограничивается допустимым напряжением на обмотках. Увеличение на­ пряженности магнитного поля приводит также к возрастанию индуци­ руемых им помех, поэтому измеряемый сигнал необходимо увеличивать также повышением скорости потока.

3. Термоанемометрические расходомеры обладают следующими осо­ бенностями: чем выше температура термоэлемента, тем больше чувст­ вительность прибора и тем меньшее влияние на его показания ока­ зывают колебания температуры измеряемого потока. Повышение же температуры ограничивается возможностью изменения структуры мате­ риала, из которого сделан термоэлемент. Так, например, чистый вольфрам окисляется в воздухе при t ^ 300°С, а тарированный -

при t Л 600°С. Платина удовлетворительно работает при t ^1000°С. Однако во всех случаях при повышенных температурах возрастает склонность проволоки к старению и потере градуировки, поэтому ра­ бочую температуру даже платиновых термонитей редко выбирают более 400-500°С. При измерениях расхода жидких потоков термоэлементы испытывают большую механическую нагрузку, и поэтому, как правило, термоанемометрами измеряются газовые потоки, обладающие сравни­ тельно невысокими скоростями и температурой. Увеличение же проч­ ности термоэлементов приводит к громоздкости конструкции, потере чувствительности и увеличению инерционности. Одним из значи­ тельных недостатков термоанемометров является процесс старения нити. В результате этого сбивается регулировка прибора, теряется его чувствительность и надежность.

4. Радиоактивные расходомеры измеряют в основном скорости потоков газа. Исключена возможность их применения для измере­ ния расхода пара (фактор влажности). В радиоактивном методе изме­ рения идет постоянный распад радиоактивного изотопа, что приводит к загрязнению потока. Громоздкость и сложность аппаратуры, обу­ словленные техникой безопасности обслуживающего персонала, явля­ ется существенным недостатком прибора.

5. Расходомеры, основанные на движении "меток" потока,не мо­ гут быть применены на подземных промыслах вследствие таких недо­ статков, как сравнительно большие габариты и вес расходомеров; сложность конструкции первичной и вторичной аппаратуры; загряз­ ненность потока, в случае использования расходомеров с вынесени­

ем инородных "меток" в поток.

- 47 -

6. Расходомерами переменного перепада давления называются измерительные приборы, основанные на измерении перепада давле­ ния, создаваемого потоком при помощи сужающего устройства (рис.15), трубного сопротивления, парного устройства или напорно­ го усилителя. Приборы такого типа состоят из трех основных эле­ ментов: приемного устройства, устанавливаемого внутри трубопрово­ да и создающего перепад давления, величина которого зависит от скорости потока; соединительного устройства, передающего величину перепада давления от приемника к измерительному прибору; измери­ тельного прибора, отградуированного в единицах расхода и замеряю­ щего созданный приемником перепад давления.

Рис.15. Схема сужающего устройства

Наиболее часто применяемыми сужающими устройствами являются диафрагма, сопло или труба Вентури. Величина расхода для сужапцих устройств определяется по формуле:

0-= * E F 0 ]/~р (РГ Р2) ,

где В- - объемный расход;

- температурный коэффициент;

Б- коэффициент, учитывающий расширение потока;

F0 - площадь отверотия диафрагмы; jd - постоянный коэффициент;

Pj_. Р 2- абсолютное давление соответственно до и после прохожде­ ния потоком сужвющего устройства.

- 48 -

В случае необходимости изменения предела измерения расходо­ мера достаточно уменьшить иди увеличить размер сужающего устрой­ ства» Наиболее сложная часть прибора — дифференциальный манометр остается неизменным» Это не только облегчает организацию массово­ го применения дифференциальных манометров* но и позволяет исполь­ зовать почти каждый из них для измерения различных величин расхо­ де. Максимальный расход в расходомерах с переменным перепадом дав­ ления измеряется при разности давлений 1 кго/смс . Допустимая по­ грешность составляет 1+2% от максимального значения шкалы.

Недостатком расходомеров переменного перепада давления яв­ ляется затруднительность их применения при измерении малых рас­ ходов, Квадратичная зависимость мевду расходом и перепадом силь­ но сужает диапазон измерения расходомера.

Расходомеры переменного перепада давления получили широкое распространение благодаря своей универсальности и легкости серий­ ного изготовления. В промышленных условиях они позволяет измерять расход жидкостей, газов и пара. Это ценное качество позволяет применять расходомеры переменного перепада давления для измерения количества расхода пара в нефтяных шахтах Яреги. Для обеспечения взрывобезопасности аппаратуры расходомер необходимо поместить в специальную взрывобезопасную оболочку.

Ниже приводятся результаты расчета для выбора сужанцего уст­ ройства дифманометра [2].

Заданы следующие данные, соответствуйте режимам эксплуата­

внутренний диаметр трубопровода перед сужающим устройством при температуре 20°С D jq = 102 ни;

Перед сужающим устройством находится полностью открытый вен­ тиль на расстоянии 4 м, за сужающим устройством - колено на рас­ стоянии 2 м.

- 49 -

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОВЕТРИВАНИЯ И РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Ш Ф Т Ш А Х Т Н О М АТМОСФЕРЫ

ПРИ ТЕРМИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ НА ПЛАСТ'

Проветривание существующих и перспективных нефтяных

шахт является одним из основных процессов разработки подземных месторождений.

Несмотря на достигнутый большой прогресс в технологии добычи нефти шахтным способом техника проветривания шахт отстает от со­ временного уровня развития горнодобывающей промышленности.

В связи с этим необходимо решить задачи, относящиеся к изу­ чению газодинамических условий буровых камер, уклонов и прост­ ранств участков нефтяных шахт при различных режимах проветрива­ ния, созданию автоматического контроля состава рудничной атмосфе­ ры и количества воздуха, обеспечивающего нормальный режим работы, а также - разработке системы автоматического управления и поддер­ жания процессов проветривания.

Путем применения средств и систем автоматизации и вычисли­ тельных устройств можно добиться оптимального распределения воздуха по выработкам, а также поддержания в них необходимых ско­ ростей движения воздуха по газовому и тепловому факторам.

Проветривание в нефтяных шахтах можно осуществить тремя спо­ собами: нагнетательным, всасывающим и комбинированным.'

Нагнетательный способ проветривания широко применяется при проведении горизонтальных, наклонных и вертикальных выработок. Наиболее рациональным способом проветривания уклонов и буровых камер, мест внезапного и интенсивного выделения метана в нефтяных шахтах является нагнетание свежего воздуха по трубопроводу. При этом способе струя воздуха, выходящая из трубопровода с большой скоростью, интенсивно выносит газы из объекта. В газовых шахтах метан, выделявшийся из стенок тоннеля шахт на всем протяжении вы­