3 Методические рекомендации по выполнению расчетно-графической работы

3.1 Выбор мощности электродвигателей для привода ск

Режим работы ЭД для привода СК продолжительный с циклически изменяющейся нагрузкой.

Мощность, потребляемая ЭД при работе установки, определяется усилием в точке подвеса штанг и скоростью ее перемещения. Усилие на балансир при ходе плунжера вверх равно сумме веса столба жидкости над плунжером и веса штанг, а при ходе вниз – только весу штанг.

Определение мощности электродвигателя СК начинают с выбора типа СК. При этом расчеты ведут в следующей последовательности [10].

1 Исходными данными для выбора типа СК являются дебит скважины Q и глубина подвески насо­са L.

По известным дебиту скважины и глубине подвески насоса по диаграммам Адонина А.Н. (приложение 1) опреде­ляют диаметр d плунжера насоса, шифр СК и число качаний балан­сира в минуту n. [9, 11]

Структура обозначения СК:

СК	- 12	- 2,5	4000
	грузоподъемность в тоннах	максимальный ход полированного штока в мет­рах (Sмакс.= 2,5 м)	наибольший крутящий момент на валу редуктора (400 кГ·м)

2 Определяют площадь плунжера по вы­ражению, м²

(3.1)

3 Определяют необходимую длину хода S полированного што­ка. Для этого выражение для дебита скважины

решают относительно S, м:

, (3.2)

где К_n=0,8 - коэффициент подачи плунжера насоса;

1440 - число минут в сутках;

n_k – число качаний балансира в минуту.

Принимается ближайшее стандартное значение S из техничес­кой характеристики СК. (приложение 2 [9,11])

4 Определяется эмпирический коэффициент К₂ по выражению

, (3.3)

где d - диаметр плунжера, мм;

n_k - число качаний балансира в минуту;

S - длина хода полированного штока, м.

5 По типу СК определяется значение эмпири­ческого коэффициента K₁ (приложение 2) [9].

6 Определяется эффективная (требуемая) мощность электро­двигателя СК, кВт

, (3.4)

где - вес столба жидкости над плунжером, кг;

ρ - плотность добываемой, кг/м³;

n_k - число качаний в секунду;

η_п - КПД передачи от вала электродвигателя к валу кривошипа (0,96 - 0,98).

Плотность добываемой жидкости ρ зависит от коэффициента обводненности, кг/м³

, (3.5)

где α_в – коэффициент обводненности рабочей жидкости, изменяется в пределах от 0 до 1 и принимается по таблице 2;

ρ_в – плотность воды (1000 кг/м³);

ρ_н – плотность нефти (700 кг/м³).

7 По справочным данным выбирают двигатель серий 4А, 5А (одно, двух-, четырехскоростные), RA, 6А, АИР нормального исполнения (приложение 3) с ближайшей большей номинальной мощностью, т.е.

P_ном ≥ P_э. (3.6)

Требования к электродвигателям для СК.

Электродвигатели для СК должны иметь:

- высокую кратность пускового момента (не ниже 1,8 - 1,9);

- высокую перегрузочную способность (отношение максимального момента к номинальному не ниже 2,1 ... 2.2) для преодоления максимумов нагрузки;

- синхронную частоту вращения 1500 об/мин. (асинхронные);

- невысокую кратность пускового тока;

- высокие значения КПД и cos;

- конструктивное исполнение ЭД должно надежно защищать их от воздействия окружающей среды;

- усиленный подшипниковый узел со стороны свободного конца вала, должен выдерживать повышенные шкивовые нагрузки.