1.3.4. Эос қондырғысының электрэнергиясының меншікті шығынын анықтау.

ЭОСҚ-ның энергетикалық жұмысының басты көрсеткіші 1т өндірілетін сұйықтыққа кететін электрэнергия болып табылады, кВт∙сағ/т. Оны мына формула бойынша анықтаймыз:

Э =2,73Н·10^-3 /η_жалп, (1.32)

Мұнда Н-ұңғымадан сұйықтықтың көтерілу биіктігі, м; η=η_қη_сη_автη_эқη_к – қондырғының жалпы ПӘК-і.

Жабдықтың техникалық берілгені бойынша η_қ-құбырдың ПӘК-і; η_с-сораптың ПӘК-і; η_авт-автотрансформатордың немесе трансформатордың ПӘК-і; η_эқ-электрқозғалтқыштың ПӘК-і анықталады; кабельдің ПӘК-тің η_к кабельдағы қуат шығыны арқылы анықтауға болады:

η_к=Р_эқ/Р_эқ+ ΔР_к (1.33)

мұнда Р_эқ-электрқозғалтқыштың номиналды қуаты; ΔР_к-кабельдағы қуат шығыны.

Тапсырма 22. Пайдалану ұңғымасының және жабдықтардың өлшемі бойынша кабель, трансформатор таңдау және ЭОСҚ-ның габаритін, салқындатқыш сұйықтықтың жылдамдығы мен энергияның меншікті шығынын анықтау.

Берілгені: пайдалану тізбегінің сыртқы диаметрі – 140 мм;

СКҚ-дың өлшемі – 48х4 мм;

Ұңғыма дебиті Q=120 м³/тәул;

Динамикалық деңгей h_g=1100 м;

Сорап түрі ЭОС5-130-1200;

Электрқозғалтқыштың түрі – БЭҚ-40-103;

Сораптың түсу тереңдігі – 1400 м;

Сорап қабылдауындағы температура – 50⁰С;

Басқару станциясына дейінгі арақашықтық – 100 м.

Шешуі: 1.3.-кестесі бойынша қозғалтқыштың басты қасиеттерін анықтаймыз: кернеу U=1000 В, тоқ I=40 А, ПӘК 72%, cosφ=0,80, қоршаған ортаның температурасы – 55⁰С, салқындатқыш сұйықтығының жылдамдығы ≥0,12 м/с.

(1.22) формуласы бойынша арна қимасын анықтаймыз:

S=40/5=8 мм²

Сұйықтықта еріген газ бар екенін ескере отырып, полиэтиленді оқшауланған кабель (1.5 кестесі) жұмыс кернеуімен 2500 В, жіберілетін қысым 25 МПа-ға дейін және температурасы 90⁰С мен өлшемі 13,6х33,8 мм КПБК 3х10 мм және КПБП 3х10 мм таңдаймыз.

(1.25) формула кабель ұзындығы:

L_k=1400+100+100=1600 м.

(1.24) формула кабель кедергісі:

R=0,0175[1+0,004(50-20)]-1/10=1,96∙10³ Ом/м

(1.23) формула кабельдағы қысым жоғалуы:

ΔР_к=3·40²·1,96·10^-3·1600·10^-3=15,05 кВт.

(1.26) формула трансформатор қуаты:

Р_тр≥40/0,72+15,05=70,6 кВт

(1.24) формула кабельдағы кернеудің төмендеуі:

ΔU=√3(1,96·0,80+0,1·0,60)40·1,6=180,5 В,

Мұнда сosφ=0,80; φ=arcos 6,87, sinφ=0,60.

Трансформатордағы екінші орамадағы кернеу

U_тр=1000+180,5=1180,5 В.

Осы шартты [7, кесте 20] екінші орамадағы 900-1300 В шектерін және

D_max габаритті өлшемін анықтаймыз (1.29)

D_max=103/2+92/2+13,6+1,0=112,1 мм,

СКҚ ескере A_max габаритті өлшем:

A_max=103/2+52/2+29=108,5 мм.

Пайдалану тізбегінің 122 мм, ішкі диаметрі 140 мм, бұдан минималды саңылау 122-112,1=10 мм құрауы мүмкін.

Электрқозғалтқыштағы салқындатқыш сұйықтығының қозғалыс жылдамдығы (1.31 формула)

U=120 / 86400·0,785(0,122²-0,1032)=0,41 м/с

Шыққан жылдамдықтың электрқозғалтқыштың БЭҚ-40-103 қасиеті бойынша салқындатқыштың қажетті жылдамдығына (0,12 м/с) асады.

Электрэнергиясының меншікті шығынын (1.32) формула бойынша анықтаймыз.

Жабдықтың берілген шарты бойынша η_тр = 0,94, η_с = 0,57, η_қоз = 0,72, η_қоз = 0,96 анықтаймыз.

(1.33) формуласынан аламыз:

η_к=40/40+15=0,727.

Сонда η_жабд=0,94∙0,57∙0,72∙0727∙096=0,269.

Электрэнергиясының 1 т өндірілген сұйықтыққа меншікті шығынын (1.32) формула.

Э=2,73·1100·10^-3/0,269=11,2 кВт·сағ/т