Технологический расчет и подбор стандартного оборудования для установок системы сбора и подготовки скважинной продукции (864752), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Выделяющиеся пузырьки газа, поднимаясь вверх, встречаютна своем пути дисперсные частицы, распределенные в воде. Дисперсныечастицы, которые плохо смачиваются водой (капельки нефти),захватываются пузырьками и флотируются на поверхность, образуя тамслой пены. Уловленная нефть собирается в кольцевой желоб 4 для сборанефти и выводится через патрубок 2. Вода из флотационной зоны 5перетекает в отстойную зону 6, расположенную в кольцевом пространствемежду корпусом 3 резервуара и флотационной зоной, где медленноопускается вниз. Дисперсные частицы, которые хорошо смачиваютсяводой, не захватываются пузырьками газа во флотационной зоне, а поддействием силы тяжести осаждаются вниз во флотационной и отстойнойзонах, откуда осадок выводится через соответствующие перфорированныетрубы и патрубки 9 и 10.
Очищенная вода выводится через кольцевойперфорированный коллектор и патрубок 8. Резервуар-флотаторгерметизирован, поэтому выделяющийся из воды газ выводится сверхурезервуара через патрубок 7. Содержание примесей в сточной воде,поступающей в резервуар-флотатор на очистку, должно быть: нефти —300мг/л, механических примесей — до 300 мг/л. Остаточное содержание вочищенной воде, выходящей из резервуара-флотатора, составляет (мг/л):нефти - 4-30 мг/л, механических примесей - 10-30 мг/л.Рисунок 12 – Резервуар-флотатор261.3.4.
Насосное оборудованиеНасосы являются одной из самых распространенных разновидностеймашин и применяют для различных целей, начиная от водоснабжениянаселения и предприятий, заканчивая подачей топлива в двигателях ракет.По принципу действия насосы различают на следующие типы,представленные в таблице 1.Таблица 1 - Классификация типов насосовНАСОСЫДинамическиеОбъемныеШестеренчаПоршневыеЛопастныеНасосы трениятыеНД, ПТ, МГРНМШ, ШЦентробежнВихревые: ЦНС, ЦН, ОсевыСтруйПлунжерныеыеПластинчатыеНК, НГД,е ОВ,ныеНСН, НСВВКС,УЭЦН,ОПВВК, ЦВУЭЦПВинтовыеДиафрагменныеШВНПримечание:* В динамических насосах жидкость перемещается при воздействии сил назамкнутый объем жидкости, который непрерывно сообщается с входом в насос ивыходом из него.* В лопастных насосах энергия передается жидкости при обтекании лопастейвращающегося рабочего колеса насоса.* В центробежных насосах давление создается центробежной силой,действующей на жидкость при вращении лопастных колес.
Жидкость движется отцентра колеса к периферии.* В осевых насосах жидкость движется в направлении оси колеса при вращениив ней устройства типа гребного винта.* В насосах трения жидкость перемещается под воздействием сил трения.* в вихревых насосах в энергию давления трансформируется энергия вихрей,образующихся в жидкости при вращении рабочего колеса.* В струйных насосах перемещение жидкости производится движущейся струейвоздуха, пара или воды.* В объемных насосах разность давлений возникает при вытеснении жидкости иззамкнутого пространства телами, движущимися возвратно-поступательно иливращающимися. К машинам этого типа относятся поршневые и ротационные(шестеренчатые, пластинчатые и винтовые) насосы.* В поршневых, плунжерных, диафрагмовых насосах жидкость вытесняетсятелом, движущимся возвратно-поступательно.* В шестеренчатых, пластинчатых, винтовых насосах жидкость вытесняетсятелом, совершающим вращательное движение.27В основном на нефтепромысле и в системах сбора и подготовкишироко применяются центробежные насосы.Центробежные насосы относятся к лопастным гидравлическиммашинам.
В них подводимая от приводящего двигателя энергиятрансформируется в потенциальную, кинетическую и тепловую энергиюпотока жидкости. Передача энергии жидкости и ее трансформацияосуществляется с помощью лопастей, тем или иным образомустановленных на валу насоса и вращающегося вместе с ним.Насос состоит из корпуса и ротора. Ротор, в свою очередь, образованвалом и центробежным рабочим колесом. Рабочее колесо в самом общемслучае имеет в своем составе задний или основной диск 7 (рис.13), лопасти6 и передний или покрывной диск 3.
Свое название основной и покрывнойсоответствующие диски получили на основе их роли в организации потокажидкости в рабочем колесе. Основной диск является опорой для потока, тоесть его основой - поток жидкости непосредственно движется по нему,прижимаясь к данному диску под воздействием скоростного напора и силинерции. Покрывной диск выполняет роль сепаратора (разделителя) посредством его поток жидкости в колесе ограждается от контакта спрактически неподвижной жидкостью в корпусе насоса. Это обеспечиваетдвижению жидкости в проточной части насоса относительнуюупорядоченность с минимизацией энергетических потерь.
Данный дискпросто покрывает поток, движущийся по основному диску.Основной диск отливается совместно со ступицей и устанавливаетсяна вал посредством шпонок. Лопасти 6 выполняются обычно за одно целоес задним или основным диском 7. Передний или покрывной диск 3 можетотливаться со всем колесом вместе или крепиться к лопастям заклепками.Ротор опирается на подшипники 9, один из которых (обычнорасположенный ближе к приводящему насос двигателю) обязательнорадиально-упорный.Корпус центробежных насосов включает в себя подвод 1, собственнокорпус 4 и отвод 5. Подвод 1 предназначен для подвода жидкости квходному отверстию рабочего колеса, в простейшем случае (как, на рис.13)он представляет собой входной патрубок насоса.
Отвод 5 служит для сборажидкости с выхода рабочего колеса и отвода ее к нагнетательномупатрубку 10.28АА-А541632789А1 – подвод жидкости; 2 – переднее уплотнение; 3 – передний (покрывной) диск;4 – корпус; 5 – отвод; 6 – лопасти рабочего колеса; 7 – основной (задний) диск;8 – концевое уплотнение; 9 – подшипники.Рисунок 13 - Конструктивная схема центробежного насосаУ корпуса насоса имеется два уплотнения - переднее 2 и концевое 8.Переднее уплотнение предотвращает перетек жидкости с выхода рабочегоколеса на вход колеса через зазор между передним диском 3 и собственнокорпусом 4. Это уплотнение щелевого типа. В таком уплотненииотносительная герметизация достигается за счет сведения зазора междууплотняемыми конструктивными элементами до минимально возможногозначения и создания, таким образом, на пути протечек значительногоместного сопротивления, существенно снижающего протечки.Концевое уплотнение 8 служит для уплотнения корпуса насоса вместе выхода из него вала.
Это уплотнение, в отличие от переднего,которое всегда делается щелевого типа, может быть различных типов - ономожет быть манжетным, набивочным или сальниковым и торцевым.Принцип действия центробежных насосов:Жидкость в проточной части насоса подвергается целому рядувоздействий, в том числе и растяжению. Сопротивление жидкостногопотока растяжению крайне низкое. При чрезмерных усилиях растяжению(что происходит при больших расходах жидкости через насосы инедостаточном давлении на входе насосов - недостаточном подпоре) потокжидкости частично разрывается, в его поперечном сечении образуютсяпаровоздушные включения.
Это еще более ослабляет сопротивляемостьпотока растяжению, и он окончательно разрывается. Если это происходитв центробежных насосах, то они перестают перекачивать жидкость, так какта часть разорванного потока, которая оказывается на стороне нагнетаниянасоса, подается в нагнетательный трубопровод, а та часть потока, которая29оказывается на стороне всасывания «скатывается» обратно вовсасывающий трубопровод - жидкость в насос перестает поступать.Поэтому перед пуском в работу центробежные насосы обязательнополностью заполняются перекачиваемой жидкостью с цельюпредотвращения образования в проточной части насосов паровоздушныхпробок и нарушения, таким образом, сплошности потока.
Для удаления изнасосов воздуха и паров в самой верхней части их отвода делаетсяотверстие. Это отверстие у насосов малой мощности, а также у насосовнеответственного назначения (перекачка воды и других неагрессивных иэкологически безопасных жидкостей) закрывается резьбовой пробкой.Перед пуском насоса в работу пробка снимается, в насос подают жидкостьчерез всасывающий трубопровод и наблюдают за выходом через открытоеотверстие воздуха. Как только из отверстия начинает выходить жидкостьбез пузырьков воздуха пробку сразу же ставят на место - насос готов кпуску.Насосы большой мощности и ответственного назначенияоснащаются специальной системой для вытеснения из их корпусапаровоздушной смеси.
У этих насосов рассматриваемая пробка снимаетсяи к образовавшемуся отверстию подсоединяется трубка, на которойустанавливают вентиль и смотровое окно. Перед пуском насоса в работудля заполнения его корпуса жидкостью вентиль открывают, а черезсмотровое окно наблюдают за выходом воздуха, как это было описаноранее для маломощных насосов. При этой операции нельзя избежатьнекоторого слива жидкости из насоса. Слив ее производится вспециальные емкости подземной установки или (при относительнонеагрессивных и экологически безопасных жидкостях) в промышленнуюканализацию того производства, где установлен пускаемый в работунасос. Промышленная канализация любого предприятия обязаназаканчиваться очистными сооружениями, где из общих стоковпредприятия удаляются вредные вещества, а вода, отвечающая санитарногигиеническим требованиям, сбрасывается в водоемы.При пуске в работу заполненного жидкостью насоса его рабочееколесо приходит во вращение при этом во вращение вовлекается ижидкость, заполняющая межлопастные каналы рабочего колеса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
