Насос БВ – 60 для заводнения пластов

В настоящее время получили широкое распространение для целей ППД центробежные насосы. Однако центробежные насосы при работе не в оптимальном режиме резко снижает КПД (до 50%).

Поэтому ведутся разработки многоплунжерных насосов для систем ППД. Одним из таких насосов является БВ – 60.

БВ – 60 – вертикальный пятиплунжерный насос с подачей 60 м³/час и давлением 12 – 15 МПа. Масса насоса 9500 кг, мощность на валу – 470 кВт. Число оборотов в минуту – 350.

Насос соединяется непосредственно с электродвигателем зубчатыми муфтами без редуктора.

Испытания насоса показали его работоспособность и при соответствующей доработке он может быть применён на практике.

Потребность в насосах подобного типа велика особенно когда требуется высокое давление и небольшая производительность.

Нефтяные месторождения с подобной характеристикой скважин имеются. Следует сказать , что в США для целей ППД широко применяются плунжерные насосы именно благодаря из большому КПД (до 85%).

РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ И УЗЛОВ ПОРШНЕВОГО

НАСОСА

Коэффициент наполнения

Определяется из соотношения:

r = Q_ф / Q_т, (46)

где Q_ф – фактическая подача, м³/с;

Q_т – теоретическая подача, м³/с.

Q_т = F×S×n, (47)

где F – площадь сечения поршня, м²;

S – ход поршня,м;

n – число двойных ходов поршня в с.

График подачи поршневого насоса

Движение кривошипно – шатунной группы происходит по синусоиде, поэтому подача насоса изображается синусоидой (рис. 78).

Степень неравномерности подачи насоса выражается формулой:

m = Q_max / Q_ср (48)

Средняя секундная подача равна:

Q_ср = F×S×n, (49)

S = 2×r (50)

где r – радиус кровошипа, м.

Максимальная секундная подача определяется из выражения:

Q_max = F×S_max×n, (51)

S_max = 2p r

где Q_max – максимальная подача за весь цикл, равная по площади окружности, описываемой кривошипом за цикл 2p r.

Для насоса одинарного действия m = 3,14.

Рисунок 78-Графики подачи поршневого насоса

Высота всасывания

Высота всасывания – расстояние от зеркала жидкости до средней линии поршня (рисунок 79). Нормальное всасывание будет происходить при неотрывном следовании жидкости за поршнем, иначе возникает выделение паров и удары жидкости о поршень при исчезновении паров.

Рисунок 79-Схема для определения высоты всасывания

Для нормального всасывания необходимо соблюдение следующего условия:

Р_а /r = Р_в / r + h_s + h_ws + h_is + h_к , (52)

где Р_а – атмосферное давление, МПа;

r - плотность перекачиваемой жидкости, кг/м³;

Р_в – остаточное давление в полости цилиндра, МПа;

h_s – давление, обусловленное высотой подъёма, МПа;

h_ws – гидравлическое сопротивление во всасывающей трубе и фильтре, МПа;

h_is – давление обусловленное инерцией жидкости, МПа;

h_к – давление на открытие всасывающего клапана, МПа.