5. Выбор двигателя. Мощность двигателя, необходимую для работы насоса, определяем по формуле

где η_н =0,5 — к, п. д.насоса (по его рабочей характеристике).

При потере мощности в круглом кабеле потребная мощность двигателя составит

N_п= N_р + N_пот

Техническая характеристика широко применяемых электродвигателей и протекторов для погружных центробежных насосов приведена в таблице

Таблица 1 Техническая характеристика электродвигателей

Тип электродвигателя Показатели t i i

ПЭД-10-103 ПЭД-17-119 ПЭД-З5-123 ПЭД-46-123

Моищость, кВт 10 17 35 46

Напряжепие, В 350 400 165 600

Сала тока, А 33 43 70 70

Частота вращения вала в ми­ нуту 3000 3000 3000 3000

Скольжение, % ..... 5,0 4,5 4,5 6,0

^пуСК 5,75 6,45 7,15 5,7

^Мауск 2,6 2,6 2,8 2,8

•Ч^^с 3,45 3,55 3,45 3,25

К. п. д. . 72 73,5 76,0 76,0

Cos θ . 0,72 0,78 0,82 0,84

Нарунашп диаметр электро­ двигателя, mi 103 119 123 123

Длпаа, мм 4276 4011 5540 6833

Наружный диаметр протек­ тора, хш 92 110 110 110

Длпиа протектора, мм . . I 1560 1152 1152 1152

Общая длина электродвига- I

теля п протектора, мм . . 5836 6063 6701 7985

Температура рабочей среды, I

⁰С .......... . 70 75 70 90

Принимаем электродвигатель (выбираем из таблицы)мощностью (кВт), диаметром D длиной L мм, проекторы диаметром d мм и длиной. мм.

6 Определение габаритного диаметра агрегата. Наружный диаметр двигателя, насоса и подъемных труб выбирают с учетом размещения их вместе с кабелем в эксплуатационной колонне данного диаметра. При этом имеют в виду, что погружной агрегат и первые от агрегата трубы составляют жесткую систему и расположение их в скважине должно рассматриваться совместно.

Зная глубину спуска, искривленность скважины и состояние эксплуатационной колонны, выбирают допустимую величину зазора между агрегатом и колонной. От величины зазора зависят габаритные размеры насоса и двигателя, связанные с мощностью погружного агрегата. Для сохранности кабеля и устранения опасности прихвата агрегата в эксплуатационной колонне диаметральный зазор для скважин с диаметром колонн до 219 м принимают 5—10 мм.

Наибольший габаритный размер погружного агрегата равен разности между внутренним диаметром эксплуатационной колонны и величиной допустимого зазора.

Габаритный диаметр агрегата с учетом плоского кабеля рисунок 4

D_мах=

Рисунок 4 – Схема расположения в скважине погружного агрегата насосных труб и кабеля

где D_эд — наружный диаметр электродвигателя; D_n — наружный диаметр насоса;

h_K — толщина плоского кабеля; s = 1,0 мм — толщина металлического пояса, крепящего кабель к агрегату;

Габаритный размер агрегата с учетом насосных труб и круглого кабеля рисунок 4

где d_M—диаметр муфты насосной трубы; d_k диаметр круглого кабеля

Если размер А_макс окажется больше размера D_макс, что может иметь место при большом диаметре насосных труб, то выше агрегата следует установить 100—150 м насосных труб меньшего диаметра, при котором А_макс будет меньше D_макс.

7. Выбор автотрансформатора. Автотрансформатор служит для повышения напряжения и компенсации падения напряжения в кабеле от станции управления до электродвигателя.

Для выбора автотрансформатора и определения величины напряжения во вторичной его обмотке необходимо найти величину падения напряжения ΔU в кабеле но формуле

ΔU= J_cL В,

где г₀ — активное удельное сопротивление кабеля в Ом/км; х₀ — индуктивное удельное сопротивление кабеля в Ом/км (для кабелей КРБКЗ X 25 приближенно х₀ = ОД Ом/км); cos ф — коэффициент мощности установки; sin ф — коэффициент реактивной мощности:

J_с = 70 А — рабочий ток статора (см. табл. 44); L = 700+10 = 710 м = 0,71 км — длина кабеля (длина кабеля от скважины до станции управления принята равной 10 м).

Активное удельное сопротивление кабеля определяется по формуле

10³ = 0,019 -±r 10³ = 0,76 Ом.

Величина cos θ для электродвигателя ПЭД-35-123 равна 0.82 (см. табл. 44), угол θ = 35⁰, a sin θ=0,574. Находим потери напряжения в кабеле.

Напряжение на вторичной обмотке трансформатора будет равно сумме напряжения электродвигателя 465В (см. табл. 44) и величины потерь напряжения в кабеле.

По величине напряжения на вторичной обмотке выбираем автотрансформатор и определяем положение клемм (перемычек) с учетом напряжения в сети, подводимого к первичной обмотке.

В том случае, когда напряжение сети отличается от поминального (380 В), действительное напряжение на зажимах вторичной обмотки автотрансформатора определяется из зависимости

где U_сети — действительное напряжение сети по вольтметру в В; U_H — номинальное напряжение в сети в В; U_z — напряжение во вторичной обмотке автотрансформатора для данной отпайки в В.

Для электродвигателя ПЭД-35-123 с напряжением 465 В требуется напряжение на вторичной обмотке автотрансформатора с учетом потери в кабеле (465 + 58) = 523 В. Этому требованию удовлетворяют автотрансформаторы АТС-30/0,5 с пределами регулирования напряжения во вторичной обмотке 510—682 В.

Подбор погружного центробежного насоса

Методические указания к практическим занятиям по дисциплине нефтегазопромысловое оборудование для студентов дневной формы обучения специальности 130502 «разработка и эксплуатация нефтяных и газовых промыслов

Составители:, доцент Е.М. Михальчук

Редактор………………………………….. Е.М. Михальчук

Компьютерная верстка………………….. И.А. Терещенко

_

Подписано в печать

Бумага офсетная

Печ. Л 15

Усл. печ. л.2,56

Уч. изд. л. 1,0

Формат 60×84/16

Печать офсетная

Изд. №

Тираж 100 экз.

Заказ № _____

_______________________________________________________________

Цена руб.

Кубанский Государственный технологический Университет