2.12.3. Расчет эрлифта

Проектом предусматривается концентрическая схема расположения воздухопроводящих и водоподъемных труб. Для расчета эрлифта определяют глубину погружения смесителя, давление воздуха, расход воздуха и размер воздухоподающих и водоподъемных труб.

1. Глубина погружения смесителя:

, (2.54)

где - коэффициент погружения смесителя, зависящий от динамического уровня :

Для принимаем . Тогда

2. Удельный расход воздуха:

, (2.55)

где с – опытный коэффициент, зависящий от коэффициента погружения смесителя :

Для принимаем с=12. Тогда:

3. Полный расход воздуха, необходимый для получения заданного расхода воды:

. (2.56)

4. Давление воздуха при пуске компрессора:

, (2.57)

где g – ускорение свободного падения, м/с²; - плотность воды, кг/м³.

5. Рабочее давление воздуха:

(2.58)

6. Расход водовоздушной смеси непосредственно выше смесителя:

, (2.59)

где Р_а – атмосферное давление (Р_а=0,1 МПа).

7. Расход водовоздушной смеси на уровне излива:

(2.60)

8. Площади сечения канала водоподъёмных труб непосредственно выше смесителя F₁и на уровне излива F₂:

(2.61)

где - скорости движения водовоздушной смеси у смесителя и на изливе, определяемые в зависимости от глубины динамического уровня воды в скважине по табл.:

Глубина динамического уровня, м	20	40	80
Скорость смеси: у смесителя, м/с на изливе, м/с	1,8	2,7	3
	6	7	10-12

Для принимаем Тогда:

9. Внутренний диаметр водоподъёмной трубы непосредственно выше смесителя при концентрическом расположении труб:

(2.62)

где - наружный диаметр воздухопроводящих труб, м. зависит от полного расхода воздуха :

, м3/мин	0,16 – 0,5	0,5 – 1,0	1,0 – 1,7	1,7 – 3,3	3,3 – 6,7	6,7 – 11,7
*10-3,м	15 - 20	20 - 25	25 - 32	32 - 40	40 - 50	50 - 70

Для выбираем трубы 43/34 мм; =43*10^-3 м, тогда:

.

10. Внутренний диаметр водоподъёмной трубы на изливе при концентрическом расположении труб:

. (2.63)

.

Водоподъемные трубы выбираются, исходя из наибольшего диаметра, полученного при расчетах по формулам (2.62), (2.63). Выбираем водоподъемные трубы 89/79 мм с ниппельным соединением [6].

11. Производительность компрессора:

(2.64)

12. Рабочее давление компрессора:

(2.65)

где - суммарные потери давления в воздушной линии от компрессора до скважины, принимается равным 0,05 МПа.

13. Расчётная мощность на валу компрессора:

(2.66)

где - удельная мощность на валу компрессора (кВт), зависящая от рабочего давления компрессора :

, МПа	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7
, кВт	1,47	1,4	1,25	1,18	1,1	1,03	0,93

Для принимаем = 1,03 кВт, тогда:

14. Действительная мощность на валу компрессора:

(2.67)

Воздух подается при помощи компрессора ПР-8/0,7, техническая характеристика которого (табл. 2.14) удовлетворяют расчетным требованиям.

Таблица 2.14

Техническая характеристика компрессора ПР-8/0,7

Тип	передвижной
Производительность, м3/мин	8
Номинальное рабочее давление, атм	7
Двигатель	Д-243
Мощность двигателя, кВт	84
Габариты, мм	3940*1590*2230
Масса, кг	1790