ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ И РАСЧЕТА ШТАНГ С ВИНТОВЫМИ НАСОСАМИ

В установках винтообразных штанговых насосов употребляются на­сосные штанги, которые используются и в СШНУ. Но ус­ловия работы штанговой колонны, приводящей во вращение ротор винтообразного насоса значительно отличаются от критерий ра­боты штанг в составе СШНУ. В отличие от СШНУ упругая ко­лонна штанг ВШНУ подвержена действию не только ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ И РАСЧЕТА ШТАНГ С ВИНТОВЫМИ НАСОСАМИ лишь продоль­ных деформаций за счет собственного веса и гидравлической нагрузки, да и деформации кручения.

Угол закручивания верхнего сечения штанговой колонны за­висит от вращающего момента, длины колонны штанг, модуля сдви­га материала штанг и полярного момента инерции колонны штанг:

φ = kφML/ GIp, (2.173)

где kφ — коэффициент, учитывающий отклонение оси сква­жины ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ И РАСЧЕТА ШТАНГ С ВИНТОВЫМИ НАСОСАМИ от вертикали и трение штанг в центраторах; М — крутя­щий момент насоса (в нижнем сечении колонны штанг); L — длина колонны штанг; G — модуль сдвига материала штанг, для стали G = 0,8—105 МПа; Ip— полярный момент инерции сече­ния, Ip = πd4/32; d — поперечник штанг.

Коэффициент трения колонны штанг может достигать зна ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ И РАСЧЕТА ШТАНГ С ВИНТОВЫМИ НАСОСАМИ­чительных величин (до 5—10), но, если пренебречь влияни­ем сил трения и принять, что скважина вертикальная, то коэф­фициент можно считать равным 1.

Верхнее сечение колонны штанг при начале работы ВШНУ претерпевает подготовительную деформацию кручения, состав­ляющую 10—30 оборотов (на всю длину колонны штанг) и нахо­дится в упругодеформированном состоянии, что обусловливает необходимость ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ И РАСЧЕТА ШТАНГ С ВИНТОВЫМИ НАСОСАМИ оснащения привода ВШНУ тормозным устройством и завышенные требования безопасности при демонтаже установки либо при подъеме полированного штока.

Деформация растяжения колонн штанг и НКТ после вывода насоса на рабочий режим учитывается при исходной установке ротора относительно статора при монтаже установки. Расчет деформации колонны НКТ и штанг ведется аналогично расчету для ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ И РАСЧЕТА ШТАНГ С ВИНТОВЫМИ НАСОСАМИ соответственных частей СШНУ.

Как уже было сказано, при эксплуатации ВШНУ колонна штанг сразу испытывает нагрузки от растяжения, кру­чения и извива.

Растягивающие нагрузки складываются от распределенной на­грузки от силы тяжести колонны Gшт и сосредоточенной (в сече­нии х = L) нагрузки от осевых сил в рабочих органах ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ И РАСЧЕТА ШТАНГ С ВИНТОВЫМИ НАСОСАМИ насоса Fpo, которые в свою очередь складываются из гидравлической силы от перепада давления в насосе Fp и осевой составляющей силы в зацеплении рабочих органов Fz:

Gшт (x) = q. g. l * ≈ ƒgρшт *l, (2.175)

Fpo = Fp - Fz ,(2.176)

Fp=ρg(HSk – lf) + ( ∆pтр + pу)(Sk – f),(2.177)

Fz = PSZ2 / ηгм , (2.178)

где q — масса 1 метра штанг ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ И РАСЧЕТА ШТАНГ С ВИНТОВЫМИ НАСОСАМИ; g — ускорение свобод­ного падения; l* — расстояние от точки подвески насоса (х = L) до рассматриваемого сечения х (по вертикали); l— глубина подвески насоса по вертикали; f— площадь сечения штанг; ршт — плотность материала штанг; Sk — площадь проекции контактных линий ра­бочих органов {Sk = (0,25d2 + 2е2)} — для насосов с однозаходным ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ И РАСЧЕТА ШТАНГ С ВИНТОВЫМИ НАСОСАМИ ротором; Sk = 0,25(Dk — Зе)2 — для МВН); ∆pтр —утраты давления на трение при движении воды в кольцевом пространстве; Р — давление насоса, Р = pgH + ∆ртр + ру; ру — устьевое давление.

При H = 1 Fp = P (Sk – ƒ)

Вращающий момент, передаваемый штангами Мшт, складывает­ся из вращающего момента насоса М, момента трения вращения ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ И РАСЧЕТА ШТАНГ С ВИНТОВЫМИ НАСОСАМИ колонны штанг в центраторах Мтр и момента внутренних утрат в штангах на искривленных участках скважины М :

Мшт (х) = М + Мтр + Мн = kм • М,

где kм — коэффициент сопротивления вращению колонны в скважине, зависящий от координаты рассматриваемого сечения и профиля скважины. При расчетах можно принять kм (0) = 1,1; ηгм = 0,5

Изгибающие нагрузки действуют на ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ И РАСЧЕТА ШТАНГ С ВИНТОВЫМИ НАСОСАМИ искривленных участках профиля скважины, также в нижней штанге, компенсирую­щей эксцентриситет рабочих органов.

Зависимо от профиля скважины небезопасным может являть­ся одно из 2-ух сечений колонны штанг:

— верхнее сечение колонны (х = 0), где действуют макси­мальные растягивающие σр и касательные t напряжения

(2.179)

— сечение, расположенное на искривленных участках про­филя, где появляются изгибающие ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ И РАСЧЕТА ШТАНГ С ВИНТОВЫМИ НАСОСАМИ напряжения

σн=Ештd/2R (2.180)

где Wp— полярный момент сопротивления сечения штанг, Wp = πd 3/16; Ешт— модуль упругости материала штанг; R — радиус искривления.

Расчет колонны штанг на статическую крепкость может вес­тись с целью: 1) определения требуемого поперечника d либо предела текучести (σт материала штанг; 2) коэффициента припаса прочно­сти в данных критериях эксплуатации ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ И РАСЧЕТА ШТАНГ С ВИНТОВЫМИ НАСОСАМИ насоса; 3) предельной глу­бины спуска насоса. Условие статической прочности имеет вид:

(2.181)

где σэкв — эквивалентные напряжения в сечении штанги; σ — суммарные обычные напряжения, σ = σp + σн

Допускаемый коэффициент припаса прочности при расчете колонны штанг принимается равным 1,3—1,5.


osobennosti-raboti-s-odarennimi-detmi-na-urokah-inostrannogo-yazika-i-v-ramkah-vneurochnoj-deyatelnosti-uchashihsya.html
osobennosti-raboti-socialnogo-pedagoga-reabilitatora-s-trudnimi-podrostkami-referat.html
osobennosti-raboti-trehfaznih-transformatorov.html