Насосная характеристика плунжерного насоса

Последнее сообщение
sar_umid 19 2
Окт 17

Добрый вечер коллеги, Подскажите плиз: как известно, что у плунжерного насоса не бывает насосной характеристики, и вообще напор некоим образом не зависит от расхода, Однако наткнулся на следующую формулу: Hydraulic horse power hhp= pressure(psi) x rate (litr/min)/ 6488, и зная что например макс мощность моего плунжерного насоса 160 hhp: и имея диапазон мин макс расхода, тогда получается, зависимость есть, и это и будет считаться моей напорной характеристикой плунжерного насоса? зеленая линия на графике Хотя точно помню и одновременно прикладываю, картинку из гугла, что зависимости никакой не должно быть, Вдобавок, этот насос эксплуатируется с частотным регулятором, так вот я пытаюсь понять, при изменении частоты зависимость между частотой и расходом будет прямо пропорциональная, однако будет ли изменяться напор насоса при изменении частоты, и как найти эту зависимость между напором, частотой и расходом ? PS вторая линия- это приемистость скважин-красная линия на графике, пытался построить узловой анализ, и это наш Насос для закачки Заранее благодарю за какие либо подсказки, помощь!

ВложениеРазмер
Иконка изображения napornaya_harakteristika_v_teorii.png26.92 КБ
Иконка изображения napornaya_harakteristika_po_formule.png42.79 КБ
Рушан 472 11
Окт 17 #1

Сар_юмид, при изменении частоты скорее будет изменяться число качаний N, которые влияют на дебит

q_liq = 0.1166*d^2*s_p*N*n_vol, где (нужен Bliq или Bo если для нефти и воды)

- d - диаметр плунжера, in

- s_p - длина хожа, in

- N - число качаний, кач./мин

Требуемая мощность как примерно и написал: 

Power = 1.75E-05*q_liq*delta_p, где Power в HP

- delta_p - увеличение давления насосом, psi

Требуемое увеличение давления:

delta_p = 0.433*SpGrt*L_pump - PIP, где

- SpGrt - удельная плотность жидкости в НКТ (1.0 - вода)

- L_pump - глубина спуска насоса, ft

- PIP - давление на приеме насоса, psi

Тогда требуемая мощность для подъема жидкости рассчитывается как:

Power_hydr = 1.75E-05*q_liq*[0.433*SpGrt*L_pump - PIP] в HP

Расчет давления на приёме насоса:

- PIP = p_wh + delta_p_g + 0.433*SpGra*(L_pump - L_dyn), где 

- p_wh - устьевое давление, psi

- delta_p_g - давление столба газа в затрубе, psi

- SpGra - удельная плотность жидкости в затрубе (1.0 - вода)

- L_dyn - динамический уровень, ft

КПД системы:

n_system = Power_hydr/Power_electric (HP / HP), где 

- Power_electric - мощность электромотора ШГН, HP

 

 

Рушан 472 11
Окт 17 #2

Напор наверное будет считаться исходя из давления столба жидкости в нкт до Ндин, устьевого давления и потерь на трение в нкт.

Linky 8 1
Дек 17 #3

Все верно, напор некоим образом не зависит от расхода. Дело в том, что характеристика динамических насосов, говорит нам о том, как будет себя вести насос при перекачке ОДНОГО И ТОГО ЖЕ ФЛЮИДА при разных напорах(или перепадах давления создаваемых насосом). Именно условие однородности флюида позволяет построить данную характеристику для ЭЦН ЭВН итд. В вашем случае, если мы берем одну точку Nmax, для плунжерного насоса с расходом 1200 л/мин то при давлении 152атм он сможет поднять, как видно из формулы только 472 литра, но это тут возможны два варианта либо ему не хватит мощности и просто насос выйдет из строя, либо коэфициент наполнения насоса равен 0,393.. Теперь возьмем точку 64атм и расход 1120 л/мин, в данном случае коэфициент наполнения насоса равен 0,933.. В итоге, можем сделать вывод, что данные насосы экслуатируются в разных условиях, так как  коэфициент наполнения насоса обусловлен в основном наличаем или отсутствием газа в насосе.

Таким образом, расход плунжерного насоса не зависит от расхода. Расход зависит от коэфициента наполнения насоса, который в свою очередь зависит от колличества газа в насосе, утечек, и киниматики СК, так как если мы будем очень быстро погружать плунжер в цилиндр (то есть при увеличении числа качаний) коэфт-т наполнения будет снижаться.

Если же говорить про мощность, то поставив один и тот же плунжерный насос в равные условия, то есть число качаний, утечки и кол-во газа на приеме одинаково, то для разного dP будет соответствовать одна и та же точка Q и разные точки мощности или на оборот, для одной точки мощности соответствует только одна точка Q и dP.

Если же нужна характеристика плунжерного насоса в разных условиях то для построения нужно как раз учитывать коэф-т наполнения.

PTUshnik 18 9
Дек 17 #4

В формуле все правильно, другое дело, что она предназначена для расчета гидравлической (в данном случае полезной мощности). Чем меньше жидкости качаем, тем по идее меньше нужно мощности.

В силу того что плунжерный насос - объемного типа, напор, как было ранее подмечено не зависит от расхода. Он зависит от зазора между плунжером и цилиндром, утечек в клапанной паре и вязкости перекачиваемой продукции. Соответственно при увеличении напора утечки будут возрастать и конечный расход снижаться. И производительность насоса так же будет зависеть от коэффициента подачи (учет газа, потери хода штанг и т.д.)

Кривулину, как вы хотите можно построить для каждого конкретного случая если знать вязкость и рассчитывать утечки. 

Некоторые произодители винтовых насосов (они  тоже объемного типа) приводят графики как зависят утечки от напора, снятые на стендах на воде. 

Go to top