- •Глава 10. Лопастные насосы
- •10.1. Классификация лопастных насосов
- •10.2. Устройство и принцип действия центробежных насосов
- •10.3. Основное уравнение лопастных насосов
- •10.4. Подача, мощность и кпд центробежного насоса
- •10.5. Подобие центробежных насосов. Коэффициент быстроходности
- •10.6. Осевые насосы
- •10.7. Вихревые насосы
- •10.8. Пневматические подъемники жидкости. Эрлифты
10.8. Пневматические подъемники жидкости. Эрлифты
В пневматических подъемниках подъем и перемещение жидкостей осуществляются с помощью сжатого воздуха или другого газа. Широко применяются для подъема жидкостей эрлифты - пневмо-подъемники, в которых воздух перемешивается с жидкостью, образуя эмульсию с меньшим удельным весом, чем у жидкости. Такая "облегченная" смесь воздуха и жидкости вытесняется более тяжелой жидкостью.
Р ассмотрим принцип действия эрлифта по схеме, приведенной на рисунке 7. В буровую скважину, укрепленную обсадной трубой 2, на достаточную глубину от уровня б-б опускается подъемная труба 3. Этот уровень устанавливается в скважине при работе эрлифта и называется динамическим уровнем h в отличие от статического уровня ho (a-а), который.был в скважине до откачки жидкости.
К подъемной трубе воздух подводится от компрессора по воздухопроводу 4 через специальный ресивер, где происходит выравнивание давления и выделение из воздуха паров влаги и масла (конденсата). Воздухопровод опускают до уровня в-в на глубину Н. В конце воздухопровода расположена форсунка 1, которая служит для перемешивания воздуха с жидкостью и образования смеси жидкости и пузырьков воздуха, т. е. эмульсии. Так как удельный вес эмульсии э меньше, чем удельный вес жидкости ж , то эмульсия будет подниматься по трубе 3 и изливаться в приемный бак - воздухоотделитель 6 с патрубком 5. Воздух из бака удаляется через отбойный конус 7.
Расчет эрлифтной установки сводится к определению необходимой глубины погружения форсунки, количества воздуха, необходимого для подъема заданного количества жидкости, подачи, мощности и давления компрессора.
Глубина погружения форсунки может быть определена из соотношения:
Нэ = h0ж. (31)
Количество воздуха, необходимое для обеспечения заданного расхода жидкости Q, определяется по формуле (м3/с):
V = QV0 /60, (32)
где Q - расчетный расход жидкости, м3/с; Vo - удельный расход воздуха, т. е. объем воздуха, необходимый для подачи 1 м3 жидкости; зависит от статического уровня h0 жидкости и КПД эрлифта.
Эрлифты имеют ряд достоинств: простота конструкции (нет движущихся частей), надежность в работе, большая маневренность по отношению к компрессорной установке, возможность подавать воду, содержащую мелкие твердые частицы. Исходя из этого, эрлифты применяют для подачи воды и нефти из глубоких скважин, для подачи кислот и других химически активных жидкостей, а также смесей с твердыми частицами.
Недостатки эрлифтов: невысокий КПД (0,25-0,35), необходимость большого заглубления скважины (на 3-5 м ниже форсунки) для создания нормальных условий работы.
Контрольные вопросы и задания
1. Дайте классификацию центробежных насосов по конструктивным признакам.
2. Нарисуйте схему и перечислите основные детали центробежного насоса.
3. Какое условие необходимо выполнить, чтобы центробежный насос начал работать?
4. Объясните принцип действия центробежного насоса.
5. Какое конструктивное решение необходимо для увеличения напора в центробежных насосах?
6. Что такое абсолютная и относительная скорости жидкости в насосе?
7. Напишите выражение для окружной скорости рабочего колеса.
8. Напишите и объясните уравнение Л. Эйлера для лопастных насосов.
9. Чему равна подача центробежного насоса?
10. Дайте определение полезной и потребляемой мощности насоса.
11. В чем заключается значение теории подобия применительно к проектированию центробежных насосов?
12. Что такое коэффициент быстроходности и для чего он используется?
Примерные темы рефератов
1. Классификация центробежных насосов.
2. Конструкционные материалы, применяемые для изготовления рабочих колес центробежных насосов.
3. Насосы, применяемые в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания.
4. Использование центробежных насосов в оросительной технике.
5. Центробежные насосы, применяемые на тепловых электростанцияхэ
6. Осевые насосы: их конструктивные особенности, технические характеристики, область применения.
7. Насосы и водоподъемные устройства особых конструкций.
8. Насосы для перекачивания абразивных и коррозионных жидкостей.
9. насосы для перекачивания гидравлических смесей жидкостей и твердых тел.
10. Эрлифты и их использование в различных областях техники.
11. Вихревые насосы и их применение в технике.