- •Гидравлические машины
- •1 Общие сведения о гидромашинах и их классификация
- •2 Лопастные насосы
- •2.1 Общие сведения
- •2.2 Основные рабочие параметры насосов
- •2.3 Классификация лопастных насосов
- •3.0 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 турбомашин Эйлера
- •3.5 Составляющие части теоретического напора рабочего колеса
- •3.6 Зависимость теоретического напора от подачи насоса
- •3.7 Влияние формы лопаток на величину слагаемых общего напора
- •3.8 Влияние конечного числа лопаток на величину теоретического напора
- •3.9 Мощность и кпд центробежных насосов
- •3.10. Теоретическая и действительная комплексная рабочая характеристика 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 на трубопроводе
- •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
- •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
- •4.4 Выбор насосов
- •5 Объемные насосы и их классификация
- •5.1 Классификация объемных насосов
- •6 Поршневые насосы
- •6.1 Принцип действия и классификация поршневых насосов
- •6.2 Идеальная и действительная подача поршневых насосов
- •6.3 Закон движения поршня приводного насоса
- •6.4 Неравномерность подачи поршневых насосов
- •6.5 Процессы всасывания и нагнетания жидкости в поршневом насосе
- •6.6 Графическое представление изменения напоров в цилиндре насоса
- •6.7 Условия нормальной работы поршневого насоса
- •6.8 Теоретический цикл работы поршневого насоса
- •6.9 Процессы всасывания и нагнетания с пневмокомпенсаторами
- •6.10 Расчет пневмокомпенсаторов
- •6.11 Мощность и кпд поршневого насоса
- •6.12 Испытание поршневого насоса
- •6.13 Рабочие характеристики поршневых насосов
- •6.14 Регулирование подачи поршневых насосов
- •6.15 Клапаны поршневых насосов
- •6.15.1 Назначение, устройство клапанов и требования, предъявляемые к клапанам
- •6.15.2 Основы теории работы клапанов
- •6.15.3 Безударная работа клапанов
- •7 Роторные насосы
- •7.1 Шестеренные насосы
- •7.2 Винтовые насосы
- •Основным недостатком винтовых насосов является значительная технологическая трудность изготовления винтов.
- •7.3 Пластинчатые насосы
- •7.4 Радиально - и аксиально-поршневые насосы
- •8 Гидротурбины
- •8.1 Основные показатели гидротурбин
- •8.2 Устройство и классификация турбин
- •8.3 Турбина турбобура
- •8.4 Движение жидкости в каналах турбин
- •8.5 Число оборотов ротора турбины
- •8.6.Определение вращающего момента турбины
- •8.7 Коэффициенты турбинных решеток
- •8.8 Перепад давления в турбине турбобура
- •8.9 Мощность и кпд турбин турбобура
- •8.10 Комплексная рабочая характеристика турбины турбобура
- •8.11 Подобие гидравлических турбин
- •9 Компрессоры
- •9.1 Классификация компрессоров
- •9.2 Применение компрессоров в нефтегазовой промышленности
- •9.3 Основные рабочие параметры компрессоров
- •9.4 Поршневые компрессоры, их классификация
- •9.5 Работа, совершаемая поршнем за один цикл.
- •9.6. Производительность и подача поршневого компрессора
- •9.7 Многоступенчатое сжатие
- •9.8 Мощность и кпд поршневого компрессора
- •9.9 Ротационные компрессоры
- •9.9.1 Пластинчатый ротационный компрессор
- •9.9.2. Жидкостно-кольцевой компрессор
- •9.10 Лопастные компрессоры
- •9.11 Подача лопастных компрессоров
- •9.12 Мощность и кпд лопастных насосов
- •9.13 Рабочая характеристика лопастных компрессоров
- •9.14 Параллельная и последовательная работа лопастных компрессоров
- •9.15 Регулирование лопастных компрессоров
- •9.16 Особенности эксплуатации лопастных компрессоров
- •450062, Республика Башкортостан,
9 Компрессоры
9.1 Классификация компрессоров
Машины, с помощью которых происходят сжатие и перемещение газов из пространства с низким давлением в область более высокого давления, называются компрессорами.
Компрессоры, так же как и насосы, делятся на объемные и динамические. В объемных машинах, поршневых или ротационных, процесс характеризуется периодичностью - всасывание, сжатие и нагнетание.
К динамическим компрессорам относятся лопастные машины (центробежные и осевые). В них процессы сжатия и нагнетания происходят непрерывно при движении в межлопаточных каналах.
Компрессорные машины называются по их назначению и области давления нагнетания.
Вакуум-насосы - компрессорные машины, которые отсасывают газ из пространства с давлением ниже атмосферного и, сжимая его, перемещают в область с атмосферным давлением и выше.
Газодувки и нагнетатели служат для сжатия газов до 0,20,3 МПа.
Компрессоры низкого давления нагнетают при давлениях 0,31,0 МПа, среднего давления 1,010,0 МПа и высокого давления 10,0300,0 МПа.
Вентиляторы перемещают газ при постоянном давлении (0,1-0,115 МПа). По подаче компрессоры делятся на малые - до 10 м3 /мин, средние -от 10 до 100 м3 /мин и крупные с подачей свыше 100 м3 /мин.
Поршневые компрессоры применяются в широком диапазоне изменения давлений (0,1300,0 МПа), а подача их не превышает
500 м3/мин, т.е. по подаче они относятся к разряду малых средних машин. Центробежные и осевые компрессоры - турбокомпрессоры эффективно применять при больших подачах (свыше 50 и до 45000 м3/мин), но давление нагнетания у них не более 2,0 МПа.
9.2 Применение компрессоров в нефтегазовой промышленности
В бурении в системе пневмопривода буровой установки широкое применение получили двухступенчатые компрессоры КСМ-5, КМ-3, ВУЗ/8. Они создают давления до 0,8-0,9 МПа и подачу 3-5 м3/мин.
Одним из способов освоения скважин, т.е. снижения гидростатического давления столба промывочной жидкости, находящейся в скважине, является компрессорный. Для этой цели используется передвижная установка четырехступенчатого вертикального поршневого компрессора УКП-80, создающего давление 8,0 МПа и подачу 8 м3/мин.
В нефтегазовых промыслах компрессорные станции имеют различные назначения: газлифтные компрессорные станции (КС), КС промысловых газобензиновых заводов, КС высокого давления для нагнетания газов в пласт, КС для транспорта газа на далекие расстояния.
9.3 Основные рабочие параметры компрессоров
Основными параметрами компрессоров являются подача (объемная, или массовая), приведенная к нормальным техническим условиям, т.е. при температуре t=20С и давлении р0,1 МПа, отношение давлений нагнетания и всасывания (степень сжатия ), потребляемая мощность и к.п.д.
Все эти параметры находятся в зависимости от физического состояния газа и его термодинамических показателей, а именно: абсолютной температуры T=t C+273K, абсолютного давления , Па (РМАН - давление по манометру, РБАР - атмосферное давление по барометру) и плотности газа р, кг/м3 ( - удельный объем м3/кг).
Эти параметры для идеального газа связывают уравнение Клайперона - Менделеева для 1 кг массы:
где R – газовая постоянная (для воздуха R =287Дж/кгК) Vид - удельный объем идеального газа.
Для конечных объемов газа V уравнение состояния записывается в следующей форме:
где М-масса газа, кг.
Произведение pV = L представляет собой работу.
Работа для 1 кг массы газа Дж/кг - удельная работа.
Эти уравнения применимы для расчета компрессоров, работающих в условиях низких и средних давлений и температур. При высоких давлениях реальные газы не подчиняются уравнению состояния идеального газа и требуют поправки на сжимаемость = f(p, t).