Технология работы на экспериментальной установке
Этапы работы на установке:
• подготовка установки к проведению эксперимента;
• проведение эксперимента;
• завершение эксперимента.
Перед проведением эксперимента необходимо учесть следующее. Обязательно перед экспериментом проверить уровень воды во втором отсеке резервуара Н2. Уровень должен быть выше отвода воды на 30-35см, чтобы в процессе проведения эксперимента в центробежный насос Р1 не попал воздух.
Необходимо подготовить таблицу для регистрации лабораторных экспериментов и проведения необходимых расчетов (таблица 3.1).
Таблица 3.1 – Таблица результатов лабораторной работы и их обработки
Результаты эксперимента |
Результаты обработки эксперимента |
|||||||||||
Номер режима |
Длинна хода плунжера, мм |
Число ходов |
Подача сжатого воздуха л/мин |
Нижнее положение уровня воды в резервуаре, мм |
Верхнее положение уровня воды в резервуаре, мм |
Время заполнения резервуара водой, с |
Объем воды в резервуаре, м3 |
Количество ходов в секунду, 1/с |
Фактическая производительность м3/с |
Теоретическая производительность м3/с |
Коэффициент подачи насоса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лабораторная установка подготавливается к запуску, Подготовка установки к проведению эксперимента, включение блоков питания и линейного пневматического привода.
Перед началом лабораторной работы необходимо включить компрессор, для чего поворачивается ручка в положение ВКЛ рисунок 3.5), затем включается компьютер.
Также, прежде чем проводить лабораторную работу, необходимо усвоить порядок ее проведения, подготовить таблицу для внесения в нее результатов лабораторных экспериментов, распределить обязанности между членами бригады.
Для обработки результатов экспериментов, управления работой стенда, снятия характеристик, визуализации и протоколирования лабораторных работ стенд оснащается персональным компьютером.
Для запуска программы необходимо кликнуть мышью на ярлык Штанговый насос, В программе выбирается необходимая величину хода плунжера и скорость.
Рисунок 3.5 – Включение компрессора
В главном окне программы располагаются:
- осциллограммы датчиков, показывающих ход каретки насоса и деформации штанги;
- осциллограмма расчётного значения хода плунжера (с учётом деформации штанги);
- числовые значения датчиков деформации штанги и расхода
воздуха, подаваемого в скважину;
- числовое значение расчётного значения нагрузки;
- кнопки выбора величины хода скоростей насосной установки;
- кнопка перехода к окну с дополнительными графиками;
- кнопка включения протоколирования.
Лабораторная работа №5 «Определение коэффициента подачи штангового скважинного насоса в идеальных условиях его работы»
Цель работы – научиться определять коэффициент подачи штангового скважинного насоса по экспериментальным замерам дебита.
Для каждого режима работы штангового скважинного насоса (режим – это сочетание длины хода с числом качаний установки) необходимо рассчитать коэффициент подачи.
Порядок проведения работы
1) Согласовать с преподавателем режимы работы штангового скважинного насоса, на которых будет проводиться эксперимент.
2) Подготовить форму таблицы 3.1. для режимов.
3) Приступить к первому этапу – подготовке лабораторной установки.
4) Затем приступить ко второму этапу – выполнению лабораторной работы.
5) Записывать все данные в таблицу 3.1. по каждому режиму работы штангового скважинного насоса.
6) Проверяйте уровень воды в мерной емкости. Избыток воды от предыдущего эксперимента обязательно сливайте в резервуар.
7) Закончить эксперимент.
Обработка экспериментальных данных.
1). Заполнить табл. 3.1 для четырех-пяти режимов работы ШСН.
2). Выполнить расчеты для определения фактической и теоретической производительности штангового скважинного насоса.
3). Для каждого режима определить коэффициент подачи штангового скважинного насоса.
4) Сравнить полученные результаты и сделать выводы.
Для выполнения расчетов по результатам лабораторной работы руководствоваться методическими указаниями, приведенными дальше по тексту.
Принимаем следующие значения:
- длина мерной ёмкости a, 0,191 м;
- ширина мерной ёмкости b, 0,175 м;
- площадь мерной ёмкости S = a⋅b м2;
Объем добытой жидкости (м3) определяется по формуле:
где: – верхнее положение уровня воды в резервуаре;
– нижнее положение уровня воды в резервуаре.
Теоретическая
производительность насоса (
)
определяется по формуле:
; (3.8)
где: Sпл – длина хода плунжера, м;
n – число качаний, мин-1.
Коэффициент подачи насоса определяется по формуле:
. (3.9)
Выполним замеры уровня жидкости при разных режимах работы насоса, и запишем результаты в (таблица 3.1).
Фактическая
подача
,
как правило, меньше теоретической в
силу целого ряда причин:
• влияние свободного газа в откачиваемой смеси;
• уменьшение полезного хода плунжера по сравнению с ходом точки подвеса штанг за счет упругих деформаций насосных штанг и труб.
К переменным факторам, изменяющимся во времени, можно отнести:
• утечки между цилиндром и плунжером, которые зависят от степени износа насоса и наличия абразивных примесей в откачиваемой жидкости;
• утечки в клапанах насоса из-за их немгновенного закрытия и открытия и, главным образом, из-за их износа и коррозии;
• утечки через неплотности в муфтовых соединениях установки, которые все время подвергаются переменным нагрузкам.
Для каждой конкретного режима работы насоса величина η служит в известной мере показателем правильности выбора оборудования и режима откачки установки. Нормальным считается, если η >0.6 – 0.65.