double arrow

Расчет эрлифта

Расчет эрлифта [4,5] заключается в определении глубины погружения смесителя, расхода и давления воздуха, а также размеров воздухопроводящих и водоподъемных труб. Исходные данные для расчета (рис.46): глубина скважины z в м; высота уровня излива воды над поверхностью земли a в м; глубина статического уровня от уровня излива м; глубина динамического уровня воды от уровня излива h в м; расчетный дебит скважины Q в м3/ч.

Рис. 46. Схема оборудования скважин эрлифтом.

1 – воздухопроводные трубы; 2 – смеситель; 3 – водоподъемные трубы.

Глубина погружения смесителя H (расстояние от центра смесителя до уровня излива смеси на поверхности) зависит от положения динамического уровня:

Н=k·h, (21)

где k – коэффициент погружения смесителя эрлифта под динамический уровень, ориентировочно принимается по данным, приведенным ниже:

h, м   15-30 30-60 60-90 90-120
k 3-2,5 2,5-2,2 2,2-2 2-1,8 1,8-1,6

Следует учитывать, что при k < 1,6 гидравлический КПД эрлифта очень низок, а при k > 3 работа эрлифтовой установки (эрлифт + компрессор) требует очень значительных затрат энергии приводящего двигателя.

Гидравлический КПД эрлифта:

η = (k – 1)0,85 / (1,05 · k). (22)

Удельный расход воздуха , необходимый для подъема из скважины 1 м³ воды (в м3 воздуха на 1 м3 воды):

V 0 = (10 · η · ln ((H – h + 10) / 10) / h)-1 . (23)

Полный расход воздуха (м³/мин):

W = Q · /60, (24)

где Q – проектный дебит скважины, м³/ч

Давление воздуха при пуске компрессора (МПа):

P п = 10-6 · ρ в · g · (Hh ст+2), (25)

где = 1000 кг/м³ - плотность воды.

Расход воздушно-водяной эмульсии при изливе (м³/с)

, (26)

Площадь внутреннего сечения водоподъемной трубы (в м²) при изливе:

, (27)

где - скорость движения эмульсии при изливе (м/с):

h, м      
, м/с   7-8 9-10

Внутренний диаметр водоподъемной трубы (м):

d = (4 · F / π + D 12 )0,5 , (28)

где D 1 - наружный диаметр воздухопроводных труб в скважине, м (33; 42; 63,5; мм).

Рекомендуемые наружные диаметры воздухопроводных труб D 1 в зависимости от полного расхода воздуха W

W, м³/мин 0,16-0,5 0,5-1,0 1,0-1,7 1,7-3,3
D 1, мм 15-20 20-25 25-32 32-40
W, м³/мин 3,3-6,7 6,7-11,7 11,7-16,7 16,7-26,7
D 1, мм 40-50 50-70 70-80 80-100

Компрессор выбирается по значению подачи W к и давлению P к.

Подача компрессора (м³/мин):

, (29)

где 1,2 – коэффициент запаса подачи.

Давление, развиваемое компрессором (МПа):

P к = 1,2 · P п , (30)

где 1,2 – коэффициент запаса давления.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: