1 «Тепловые двигатели и нагнетатели»
согласно ГОС ВПО:место и роль нагнетателей и тепловых двигателей в системах теплоэнергоснабжения промышленных предприятий; типы коммуникаций в системах промышленной теплоэнергетики; классификация нагнетателей и тепловых двигателей;анализ влияния начальных условий, охлаждения и подвода тепла, сжимаемости и типарабочего тепа на работу сжатия и расширения; определение мощности машины, понятие о 3 КПД нагнетателя и теплового двигателя; классификация и область применения нагнетателей объемного действия и поршневых детандеров; предельная степень повышения давления в ступени, распределение давления между ступенями, КПД компрессора; схемы поршневых компрессоров; нормализованные базы; принцип работы поршневого детандера; холодопроизводительность, КПД и отводимая мощность поршневого детандера; принцип работы и область применения нагнетателей кинетического действия; понятие удельной работы, напора и давления; газодинамические основы расчета турбомашин; теоретическая характеристика нагнетателя; общая классификация потерь в нагнетателях; учет потерь и переход к действительной характеристике; понятие о рабочей зоне характеристики; условия работы нагнетателя на сеть; классификация вентиляторов; область применения; способы изменения характеристики вентилятора; классификация насосов; особенности работы насосов в сети;центробежные и осевые компрессоры; области применения; основные способы измененияхарактеристики компрессора; сопоставление показателей и обоснованиепреимущественных зон применения центробежных и осевых компрессоров; областьприменения различных типов тепловых двигателей; классификация; типы паровыхтурбин; стандартные параметры пара; работа и мощность турбинной ступени; типыпотерь в проточной части турбины; баланс энергии и структура КПД турбинной ступени;анализ потерь в характерных сечениях турбины; работа турбинной ступени в переменномрежиме; понятие о диаграмме переменных режимов паровой турбины; основырегулирования мощности паровых турбин; принципиальные схемы паротурбинныхустановок; принцип работы и схемы газотурбинных установок; особенности работывысокотемпературных ступеней газовой турбины; работа газовой турбины в составеэнергетических и приводных газотурбинных установок; область применения,классификация и особенности работы турбодетандеров; характеристика турбодетандера;принцип работы, классификация и область применения двигателей внутреннего сгорания,двигателей Стирлинга; схемы двигателей, основные показатели работы двигателей.
Нагнетатели
Классификация нагнетателей. Машины объемного и кинетического действия. Основные параметры машин для подачи жидкостей и газов (подача, напор, давление, мощность). Нагнетатели объемного типа (поршневые, диафрагменные, роторные). Конструкции, принцип действия, основные характеристики, преимущества и недостатки нагнетателей объемного типа. Нагнетатели динамического типа (лопастные, вихревые, дисковые). Конструкции, принцип действия, основные характеристики, преимущества и недостатки нагнетателей динамического типа. Основные уравнения центробежных машин. Универсальные характеристики центробежных машин. Работа в сети, регулирование подачи. Струйные аппараты. Конструкции, принцип действия, основные характеристики, преимущества и недостатки струйных аппаратов. Компрессоры. Классификация по принципу действия. Компрессоры объемного типа. Компрессоры кинетического типа. Преимущества и недостатки отдельных типов машин в сравнении с лопастными машинами. Схемы машин объемного типа и турбокомпрессоров. Работа компрессоров на сеть. Явление помпажа. Меры против помпажа
2.Конструкция и принцип работы струйных аппаратов
Пожалуй, среди всех гидравлических машин струйные насосы можно назвать самыми простыми по конструктивному исполнению. Они не имеют движущихся деталей, которые подвержены износу, просты в эксплуатации и ремонте. Струйные насосы относят к классу гидравлических аппаратов.
Упрощенно схему работы струйного насоса можно объяснить так.
Жидкость, пар, или газ под большим давлением подается по трубе, имеющей сопло, в подводящую камеру. Из-за сужения сопла жидкость обладает большей скоростью, следовательно, и кинетической энергией. В подводящей камере давление падает ниже атмосферного, и из питающего трубопровода, соединенного с этой камерой, происходит всасывание. Обе жидкости попадают в следующую камеру, где смешиваются и обмениваются кинетической энергией. Затем перемешавшееся вещество попадает в диффузор насоса, где теряет часть давления, а оттуда - в напорный трубопровод или сборный резервуар.
В зависимости от назначения рабочая и перекачиваемая среда может быть одной и той же (например, в водоструйных насосах), или различной. Струйные насосы относят к т.н. "динамическим насосам". Главным недостатком таких насосов является низкий коэффициент полезного действия - до 30%.
Примечателен тот факт, что до применения электродвигателей в качестве источника механической энергии, т.е. вплоть до 19-го века, струйные насосы широко применялись как генераторы гидравлической энергии.
Струйные насосы почти никогда не соединяют параллельно - чаще последовательно. Выпускаются насосы с изменяемым соплом, что позволяет изменять характеристики в заданных заводом-изготовителем пределах. Иногда струйные аппараты применяют как вспомогательное оборудование для откачки воздуха в центробежных насосах перед их пуском.
Одним из параметров, характеризующим струйные насосы, является коэффициент подсоса, или безразмерный расход. Определяется он как отношение расхода перекачиваемой жидкости к расходу рабочей. Несмотря на кажущуюся простоту и низкий КПД, струйные насосы незаменимы во многих случаях, например, когда необходимо произвести откачку жидкости из каких-либо резервуаров, а применить насосы другой конструкции не представляется возможным. Широкое применение струйные аппараты получили в пищевой промышленности, где одновременно с функцией перекачивания жидкостей ими выполняется функция смешения различных сред. Струйные насосы легко монтируются в систему трубопроводов, они малогабаритны и иногда используются на стороне высокого давления как дополнительные насосы.
Примером такого применения могут служить канализационные насосные станции, в которых струйные аппараты используют для откачки жидкости из пескоуловителей. Еще одним из ярких примеров применения таких аппаратов могут служить системы пожаротушения, в которых подаваемая вода или раствор огнегасящий раствор используется как рабочая жидкость, в то время, как перекачиваемая отбирается из отдельного пожарного резервуара, чаще - пожарного водоема.
Струйные аппараты иногда применяют с резервуаром высокого давления, в котором содержится рабочая среда. В последнее время струйные насосы рассматривают как часть т.н. "тепловых насосов". Замечено, что расширение пара в сопле сопровождается понижением температуры и, наоборот - при подаче среды под большим давлением в сужающийся диффузор последний подвержен нагреванию. Благодаря такому свойству насосы совместно с компрессорами нашли применение в системах кондиционирования и отопления.
Струйные насосы
Струйные насосы (гидроэлеваторы или эжекторы) относятся к группе насосов-аппаратов, т. е. насосов, не имеющих движущихся частей. Они действуют по принципу передачи кинетической энергии от потока рабочей жидкости к потоку перекачиваемой жидкости, при этом передача энергии от одного потока к другому происходит непосредственно без промежуточных механизмов (рис. 4.5).
Струйный насос состоит из четырех основных узлов: сопла, всасывающей камеры, камеры смешения и диффузора. Рабочая жидкость под давлением подается в сопло (суживающую насадку) и оттуда в смесительную камеру.
Согласно уравнению Д. Берлулли, для идеальной жидкости
H = p/pg+v2/2g= const, (4.2)
т. е. сумма удельной потенциальной и кинетической энергий потока во всех его сечениях постоянна. В сопле жидкость приобретает большую скорость, кинетическая энергия ее возрастает, а потенциальная, следовательно, уменьшается. При этом давление снижается и при определенной скорости становится меньше атмосферного, т. е. во всасывающей камере возникает вакуум. Под действием вакуума вода из приемного резервуара по всасывающей трубе поступает во всасывающую камеру и далее в камеру смешения. В камере смешения происходит перемешивание потока рабочей и засасываемой жидкости, при этом рабочая жидкость отдает часть энергии жидкости, поступившей из приемного резервуара.
Пройдя камеру смешения, поток поступает в диффузор, где его скорость постепенно уменьшается, а статический напор увеличивается. Далее по напорному трубопроводу жидкость с расходом Qo + Qi (см. рис. 4.6) попадает в сборный резервуар.
Пренебрегая потерями напора на трение и преодоление местных сопротивлений, можно определить мощность, затраченную на перекачивание жидкости,
N3 = 9,8lQ1H1pg (4.3)
и полезную мощность
Nп= 9,81QHpg. (4.4)
Тогда КПД струйного насоса
η= QH/Q1H1, (4.5)
где Qo — подача водоструйного насоса, л/с; Н — высота подъема перекачиваемой жидкости, м; Q1— расход рабочей жидкости, л/с; Н1 — рабочий напор, м.
Отношение расхода перекачиваемой жидкости к расходу рабочей называют коэффициентом инжекции (подмешивания):
a = Qa/Q1, (4.6)
а отношение высоты подъема жидкости к рабочему напору — коэффициентом напора
β= H/H1. (4.7)
Сопоставляя выражения (4.5) — (4.7), можно написать, что КПД струйных насосов
η = аβ (4.8)
В зависимости от значения коэффициентов подмешивания и напора значения КПД струйных насосов лежат в пределах 0,15 — 0,25.
Расчет струйных насосов при заданных Q0 и Q1 H и H1 сводится к нахождению оптимального диаметра отверстия сопла, диаметра и длины камеры смешения, а также размеров диффузора.
Существует несколько методов расчета струйных насосов, которые освещены в специальной литературе. Приближенно расход рабочей жидкости, который необходимо подать к соплу струйного насоса, можно определить по формуле
3Системы хвостовиков
· Применение
· Подвески обсадной колонны-хвостовика
· Верхние пакеры хвостовика и установочные муфты
Компания Weatherford – второй по величине в мире поставщик оборудования и услуг по системам хвостовиков, который в состоянии удовлетворить широкий спектр требований заказчиков, включая бурение на большой глубине, бурение при высоких температурах/давлениях (HPHT), поставку нецементированных хвостовиков, а также хвостовиков для двухступенчатого цементирования и для ступенчатого снижения кривизны ствола. Компания обладает технологиями производства оборудования для любого региона и рынка сбыта, а сейчас разрабатывает хвостовики в соответствии с размерами, принятыми и используемыми на местном, российском рынке при забуривании боковых или новых стволов.
Что выгодно отличает Weatherford от конкурентов – это не только отличные рабочие характеристики нашего оборудования, но также способность наших хвостовиков преуспевать там, где другие не в состоянии справиться. Спусковое устройство типа R - спускаемое вместе с плавающим шламоуловителем – наиболее надежная в отрасли комбинация спускового устройства для бурения на всю длину скважины, при расширении ствола или установке глубоководных хвостовиков. Однако, предоставление наиболее надежного в отрасли оборудования ничего не значит при отсутствии опытного, квалифицированного и обученного технического персонала для работы с ним. Инженеры Weatherford по монтажу оборудования известны своим профессионализмом. Мы всегда руководствуемся принципом «безопасность - прежде всего», а самой важной составляющей в этом является предоставление гарантии установки хвостовика в соответствии со всеми требованиями клиента к его установке.
На сегодняшний день Weatherford производит оборудование и компоненты для систем хвостовиков на базах:
· Хантсвиль (США)
· Эдмонтон (Канада)
· Кашиас-ду-Сул (Бразилия)
· Дубай (ОАЭ)
· Ноябрьск (Россия)
Для получения более детальной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте: dleuwellconstructionproductsfsu@weatherford.com
Сферы применения
Системы хвостовиков компании Weatherford предоставляют системыдля всех типов использования хвостовиков, включая, но не ограничиваясь такими: