5. Воздушные(газовые)подъемники

Этинасосычащеназываютэрлифтамиилигазлифтами.Онисостоят(рисунок3.21)извертикальнойподъемнойтрубы3,погруженнойподуро-веньперекачиваемойжидкости,линии1подачигаза(обычновоздуха)срас-пределителем(барботером)2,спомощьюкоторогогазввидепузырьковпо-ступаетвтрубу3.Плотностьобразующейсяприэтомгазожидкостнойсмесиρ_{смзначительно}меньшеплотностижидкостиρ_ж,врезультатечегосмесьпод-нимаетсяпотрубе3надуровнемжидкостинавысотуН_т.Навыходеизтрубыприудареоботбойник4газожидкостнаясмесьразделяется:воздухвыделя-ется,аосветленнаяжидкостьпоступаетвсборник5.

Рис.3.21–Воздушныйподъемник(эрлифт):

1–линияподачигаза;2–распределительгаза;3–подъемнаятруба;4–отбойник;5–сборник

Позаконугидростатикидлясообщающихсясосудов:

h_ж_ж

^(h_ж^H_Г^)_см, (3.13)

где

^–плотностьперекачиваемойжидкости,кг/м³;

ж

3

^см

H_Г

• плотностьгазо-жидкостнойсмеси,кг/м;

• высотаподъемагазлифта,м;

^h_ж–глубинапогруженияраспределителягазаподслойжидкости,м.

Отсюданаходимвысотуподъематерьвтрубесоставит:

^H_{Ггазлифта,}котораябезучетапо-

^H_Г^h_ж^(_ж^_см^)_см. (3.14)

Газлифтыприменяютдляподъемажидкостейизглубокихскважин,атакжедлявзаимодействиягазовижидкостиприееинтенсивнойциркуляциивпроведениирядахимико-технологическихпроцессов.

Кдостоинствамгазлифтов следуетотнестипростотуихустройства,от-сутствиедвижущихсячастей,возможностьподачизагрязненныхжидкостей.Однакокоэффициентполезногодействиягазлифтовыхустановокоченьни-зокисоставляетот15до20%.

3.2Объемныенасосы

1. Поршневыенасосы

Наиболее распространенным типомобъемныхнасосовявляютсяпорш-невые.Насоссостоитизцилиндра1(рисунок3.22),вкоторомспомощьюкривошипно-шатунногомеханизмадвижетсявозвратно-поступательнопор-шень2;придвижениипоршняслеванаправо(изкрайнеголевогоположения(а)вцилиндревозникаетразрежение,вследствиечеговсасывающийклапан4поднимаетсяижидкостьизрезервуараповсасывающемутрубопроводу6по-ступаетвцилиндр1идвижетсязапоршнем.Нагнетательныйклапан5приэтомзакрыт,таккакнанегодействуетсиладавленияжидкости,находящейсявнагнетательномтрубопроводе7.Приходепоршнясправаналево(изкрай-негоправогоположения(в))вцилиндресоздаетсяизбыточноедавление,поддействиемкоторогозакрывается(опускается)всасывающийклапан,анагне-тательныйклапан5открывается,ижидкостьпоступаетвнагнетательныйтрубопровод.

Рис.3.22–Горизонтальныйпоршневойнасоспростогодействия:1–цилиндр;2–поршень(l_x–ходпоршня);3–кривошипо-шатунныймеханизм;4–всасывающийклапаны;5–нагнетательныйклапаны;

6–всасывающийтрубопроводы7–нагнетательныйтрубопроводы

Такимобразом,врассмотренномнасосезаодиноборотвалакриво-шипно-шатунногомеханизма(т.е.заодиндвойнойходпоршняlx)происхо-дитодновсасываниеиоднонагнетание,т.е.процессперекачиванияжидко-ститакимнасосом,который называютнасосомпростогодействия,осущест-вляетсянеравномерно.

Взависимостиотчиславсасыванийинагнетанийзаодиноборотвалакривошипно-шатунногомеханизмаилизаодиндвойнойходпоршняl_{xпоршневые}насосыподразделяютнанасосыпростогоимногократногодей-ствия.Упоследнихдостигаетсяболееравномернаяподачаиболеевысокаяподача,чемунасосовпростогодействия.

Порасположениюпоршняразличаютгоризонтальныеивертикальныепоршневыенасосы.Вгоризонтальныхнасосахвследствиенеравномерногодавленияпоршнянацилиндр(нижняячастьцилиндраиспытывает повышен-ноедавлениеподдействиемсилытяжестипоршнявовремяегодвижения)происходитнеравномерныйизносцилиндраипоршняи,следовательно,бо-леебыстрый,чемввертикальныхнасосах,ихвыходизстроя.

Приработевусловияхвысокогодавленияпоршневыенасосытребуютсложныхуплотняющихустройств(поршневыекольца,эластичныеманжеты),высокоточнойобработкиповерхностейпоршняицилиндра.Поэтомудлясозданиявысокихдавленийпоршеньзаменяютполымилисплошнымплун-

жером(скалкой).Поэтомувзависимостиотконструкциипоршнянасосыподразделяютнасобственнопоршневыеиплунжерные(скальчатые).

Нарисунке3.23представленплунжерныйвертикальныйнасоспрос-тогодействия, вкотором всасываниеинагнетаниежидкостипроисходятвследствиевозвратно-поступательногодвиженияплунжера2вцилиндре1.Уплотнениеплунжераосуществляетсяспомощьюсальника3.Вхимическойпромышленностиплунжерныенасосыраспространеныболеешироко,чемпоршневые,поскольку требуют менеетщательной обработки внутреннейпо-верхностицилиндраипрощеуплотняются(подтягиваниемилизаменойна-бивки3.

Рис.3.23–Плунжерныйвертикальныйнасоспростогодействия: