- •Гидравлические машины в нефтегазовом деле
- •131000 «Нефтегазовое дело»
- •Содержание
- •1 Введение
- •2 Общие сведения о насосах
- •2.1 Лопастные насосы. Основные параметры
- •2.2 Классификация лопастных насосов
- •3. Центробежные насосы
- •3.1 Устройство и принцип действия центробежного насоса
- •3.2 Осевое усилие в центробежных насосах и способы уравновешивания
- •3.3 Движение жидкости в каналах рабочего колеса центробежного насоса
- •3.4 Основное уравнение проточных машин
- •3.5 Составляющие части теоретического напора рабочего колеса
- •3.6 Зависимость теоретического напора от подачи насоса
- •3.7 Влияние угла выхода из рабочего колеса на величину и составляющие части теоретического напора
- •3.8 Влияние конечного числа лопаток на величину теоретического напора
- •3.9 Мощность и кпд центробежных насосов
- •3.10 Характеристики центробежного насоса
- •3.11 Основы теории подобия лопастных насосов
- •3.12 Универсальная характеристика центробежного насоса
- •3.13 Кавитация в центробежных насосах
- •3.13.1 Сущность кавитационных явлений
- •3.13.2 Определение критического кавитационного запаса
- •3.13.3 Определение допустимой высоты всасывания насоса
- •3.13.4 Пути повышения кавитационных качеств насоса
- •3.14 Работа центробежного насоса на трубопроводную сеть
- •3.15 Устойчивость работы центробежного насоса
- •3.16 Совместная работа центробежных насосов
- •3.17 Регулирование работы центробежных насосов
- •3.17.1 Воздействие на коммуникацию
- •3.17.2 Воздействие на привод насоса
- •3.17.3 Воздействие на конструкцию насоса
- •3.18 Работа центробежных насосов на вязких жидкостях
- •4 Осевые насосы
- •4.1 Устройство и принцип действия
- •4.2 Основные показатели работы осевого насоса
- •4.3 Рабочая характеристика осевого насоса. Выбор насосов
- •5 Объемные насосы и их классификация
- •5.1 Поршневые насосы. Принцип действия и классификация
- •5.2 Идеальная и действительная подача поршневых насосов
- •5.3 Закон движения поршня приводного насоса
- •5.4 Неравномерность подачи поршневых насосов
- •5.5 Процессы всасывания и нагнетания жидкости в поршневом насосе
- •5.6 Графическое представление изменения напоров в цилиндре насоса
- •5.7 Условия нормальной работы поршневого насоса
- •5.8 Теоретический цикл работы поршневого насоса
- •5.9 Процессы всасывания и нагнетания с пневмокомпенсаторами
- •5.10 Расчет пневмокомпенсаторов
- •5.11 Мощность и кпд поршневого насоса
- •5.12 Испытание поршневого насоса
- •5.13 Рабочие характеристики поршневых насосов
- •5.14 Регулирование подачи поршневых насосов
- •5.15 Клапаны поршневых насосов
- •5.15.1 Назначение, устройство клапанов и требования, предъявляемые к клапанам
- •5.15.2 Основы теории работы клапанов
- •5.15.3 Безударная работа клапанов
- •6 Роторные насосы
- •6.1 Шестеренные насосы
- •6.2 Винтовые насосы
- •Основным недостатком винтовых насосов является значительная технологическая трудность изготовления винтов.
- •6.3 Пластинчатые насосы
- •6.4 Радиально - и аксиально-поршневые насосы
- •7 Гидротурбины
- •7.1 Основные показатели гидротурбин
- •7.2 Устройство и классификация турбин
- •7.3 Турбина турбобура
- •7.4 Движение жидкости в каналах турбин
- •7.5 Число оборотов ротора турбины
- •7.6 Определение вращающего момента турбины
- •7.7 Коэффициенты турбинных решеток
- •7.8 Перепад давления в турбине турбобура
- •7.9 Мощность и кпд турбин турбобура
- •7.10 Комплексная рабочая характеристика турбины турбобура
- •7.11 Подобие гидравлических турбин
- •8 Компрессоры
- •8.1 Классификация компрессоров
- •8.2 Применение компрессоров в нефтегазовой промышленности
- •8.3 Основные рабочие параметры компрессоров
- •8.4 Поршневые компрессоры, их классификация
- •8.5 Работа, совершаемая поршнем за один цикл.
- •8.6 Производительность и подача поршневого компрессора
- •8.7 Многоступенчатое сжатие
- •8.8 Мощность и кпд поршневого компрессора
- •8.9 Ротационные компрессоры
- •8 .9.1 Пластинчатый ротационный компрессор
- •8.9.2. Жидкостно-кольцевой компрессор
- •8.10 Лопастные компрессоры
- •8.11 Подача лопастных компрессоров
- •8.12 Мощность и кпд лопастных насосов
- •8.13 Рабочая характеристика лопастных компрессоров
- •8.14 Параллельная и последовательная работа лопастныхкомпрессоров
- •8.15 Регулирование лопастных компрессоров
- •8.16 Особенности эксплуатации лопастных компрессоров
- •Список литературы
8.9 Ротационные компрессоры
Компрессоры с вращающимся вытеснителем принято называть ротационными.
Рабочие части таких компрессоров состоят из неподвижного корпуса, вращающегося ротора с замкнутыми камерами и вытеснителями различной формы.
По своему устройству ротационные компрессоры можно разделитьна следующие группы: пластинчатые, жидкостно-кольцевые, двухмоторные, включая винтовые.
Ротационные компрессоры относятся к объемным гидромашинам. Их преимуществами по сравнению с поршневыми компрессорами являются равномерность подачи, компактность и простота конструкции, отсутствие рабочих клапанов, динамическая уравновешенность и возможность непосредственного привода от высокоскоростных двигателей.
8 .9.1 Пластинчатый ротационный компрессор
1-корпус; 2-ротор; 3-пластины; 4 – всасывающий клапан; 5 – напорный патрубок; 6 – направление.
Рисунок 8.5
Теоретическая подача насоса ;;.
Действительная подача за счет перетечек газа (между ячейками) через торцевые и радиальные зазоры пластин, за счет дросселирования и нагрева газа снижается по сравнению с теоретической, что учитываетсякоэффициентом подачи :,= 0,40,9 в зависимости от степени сжатия.
8.9.2. Жидкостно-кольцевой компрессор
Жидкостно-кольцевые компрессоры являются разновидностью пластинчатых компрессоров (рисунок 9.6):
При работе подается жидкость (вода О, которая образует жидкостное кольцо, концентрично расположенное относительно корпуса. Это кольцо уплотняет концы лопаток ротора, при этом между ступенью ротора и жидкостным кольцом образуется серпообразное пространство, используемое в качестве рабочего объема для сжатия газа. Лопатки ротора не касаются стенок корпуса, что в значительной степени снижает механические потери на трение и износ лопаток.
Рисунок 8.6
Жидкостно – кольцевые (рис.8.6) являются разновидностью ротационно - пластинчатых компрессоров. В этом случае при вращении эксцентрично размещенного в корпусе 2 рабочего колеса (ротора) с лопатками 1 и подаче жидкости образуется жидкостное кольцо 5.
Подобно ротационно – пластинчатым машинам в жидкостно – кольцевом компрессоре сжатие газа, поступающего в компрессор из патрубка 3, осуществляется в отсеках а, образуемых поверхностями жидкостного кольца и ротора, расположенного по отношению к корпусу 2 с эксцентреситетом е, и ограниченных лопатками рабочего колеса. В зоне всасывания происходит увеличение объема отсеков и заполнение их газом, в зоне нагнетания – уменьшение объема отсеков, сжатие газа и выхлоп в нагнетательный патрубок 4.
Количество жидкости в компрессорах должно быть достаточным для исключения зазора между цилиндрической частью ротора и жидкостным кольцом в промежуточной зоне 6. Лопатки ротора не касаются цилиндра компрессора, в результате чего исключается значительная доля потерь на механическое трение и износ лопаток. В этом и заключается смысл применения в компрессоре жидкости, которая служит также для уплотнения зазоров, охлаждает газ и осуществляет смазку трущихся деталей.
Теоретическая подача жидкостно-кольцевого компрессораопределяется по формуле
где R1 и R2 - радиусы основания и конца лопаток; L - ширина лопаток; а - минимальная величина погружения лопатки в жидкостное кольцо; - коэффициент, учитывающий влияние объема лопатки; п - число оборотов.
Действительная подача
где - коэффициент подачи, достигает значений = 0.95 .
Двухроторные и винтовые компрессоры по устройству аналогичны шестеренным и винтовым насосам, но имеют конструктивные особенности, связанные с тем, что перекачиваемая среда относится к сильносжимаемымжидкостям.