§
5.
DƏRİNLİK
NASOSUNUN
MƏHSULDARLIĞINA
MƏNFİ
TƏSİR
GÖSTƏRƏN
AMİLLƏR
Yuxarıda dərinlik nasosunun nəzəri məhsuldarlığını s, n və F
pl
parametrlərindən asılı olaraq təyin etdik və bir çox səbəblərdən həqiqi
məhsuldarlığın nəzəri məhsuldarlıqdan az olduğunu söylədik. İndi isə ayrı-
ayrı amillərin təsirindən bəhs edək.
1. Qazın təsiri
Neft ilə birlikdə nasosun silindrinə dolmuş qaz həmişə nasosun
məhsuldarlığını azaldır.
Plunjer yuxarı hərəkət edərkən silindrə müəyyən həcm nisbətində neft
və qaz dolur:
,
n
q
v
v
R
burada
q
v
-mayenin içərisində olan qazın həcmi;
n
v
-neftin həcmidir.
Plunjerin ən yuxarı nöqtəsində nasosun içərisinə dolmuş neft və qaz
iki həcmdən ibarət olacaqdır:
381
,
3
s
v
v
v
(X.5)
burada
v
-plunjerin altındakı ümumi həcm;
s
v
-plunjerin qalxması ilə boşalan həcm;
3
v
-plunjerin aşağı vəziyyətində, vurucu klapanla sorucu klapan
arasında qalan həcm (zərərli həcm),
.
q
n
3
s
v
v
v
v
v
Əgər bu ifadədə
q
v
-ni Rv
H
ilə əvəz etsək, aşağıdakı tənliyi alarıq:
,
n
n
3
s
Rv
v
v
v
buradan
.
R
1
v
v
v
3
s
n
(X.6)
Bu düsturdan aydındır ki, plunjerin altındakı neftin həcmi silindrə yeni
dolmuş neftin həcmi ilə zərərli məsafədə qalan neftin həcmi cəminə
bərabərdir. Əgər ümumi (
n
v
) həcmindən zərərli məsafədə qalan neftin
həcmini (
3
v
) çıxsaq, qalan neft təxminən hər dəfə plunjerin yuxarıya
hərəkəti ilə əlaqədar olaraq, nasosa daxil olmuş neftin həcmini vermiş olur,
yəni:
.
3
3
s
3
n
n
v
R
1
v
v
v
v
v
(
(
$
İndi isə nasosun dolma əmsalını tapaq:
.
s
3
s
s
3
s
3
s
3
s
s
n
v
v
R
1
1
v
v
v
v
v
R
1
v
v
v
v
v
(
'
(
(
$
Əgər
s
3
v
v
nisbətini m ilə əvəz etsək, aşağıdakı düsturu alarıq:
.
R
1
mR
1
m
1
R
1
m
(
(
(X.7)
Bu düsturdan aydın olur ki, nasosun dolma əmsalını artırmaq üçün m-in
azalması lazımdır, yəni nə qədər zərərli məsafə az və plunjerin gediş yolu
çox olarsa, dolma əmsalı da artıq olar. Əgər neftin içərisində qaz olmasa,
yəni
q
v
=0, onda R=
3
q
v
v
=0 olar. Əgər neftin içərisində qaz hədsiz çox olsa,
o, klapanlar arasındakı məsafədə sıxılıb genişlənməklə, yay rolu oynayaraq
sorucu klapanı açılmağa qoymaz. Beləliklə də nasos neft vurmaz. Belə bir
halın əmələ gəlməsi üçün
=0 olmalıdır. Bu zaman
,
0
R
1
mR
1
(
(X.8)
382
yəni 1—mR=0 olacaqdır. Deməli,
.
m
1
R
*
Buradan aydındır ki, əgər zərərli
məsafənin həcmi (
s
v
) plunjerin hərəkəti zamanı əmələ gələn həcmə (
3
v
)
bərabər olarsa, dərinlik nasosu maye vurmaq qabiliyyətini itirir. Buradan
aydındır ki, neft ilə birlikdə nasosa dolan qazın miqdarını mümkun qədər
azaltmaq lazımdır. Bunun üçün qaz ayıran lövbərdən istifadə edilir.
Qaz lövbərləri
Nasos istismarının tarixi boyu bir çox konstruksiyalı qaz
lövbərlərindən istifadə olunmuşdur. Nəhayət 1950-1955-cı illərdə Azərb.
ETNÇİ tərəfindən aparılan tədqiqatlardan aşağıdakı nəticələr alınmışdır:
Laydan istismar kəmərinə dolmuş neft və qaz birlikdə yuxarıya doğru
hərəkət edərək qazayırıcısına çatır (189-cü şəkil). Böyük sürət almış iri qaz
qabarcıqlarının əksəriyyəti qazayırıcısının yanından sürüşüb maye
səviyyəsinə qalxır. Kiçik qaz qabarcıqları isə neft ilə birlikdə qazayırıcısının
deşiklərindən içəri dolur. Bu zaman yenə də qaz qabarcıqlarının çox hissəsi
sürətdən düşmüş mayedən ayırılıb, qazayırıcısının “yuxarısına” yığı1ır və
qaz yastığı əmələ gətirir. Sonra qaz yastığının iri qaz qabarcıqları qoparaq
qazayırıcının yuxarı deşiklərindən bayıra çıxaraq maye səviyyəsinə qalxır.
Ayırıcının içərisində, yəni a—a xəttindən aşağı, qaz neftdən çox az miqdarda
ayrılır. Deməli, qazın çox hissəsi borulararası sahədə və qaz lövbərinin
deşiklərindən girərkən ayrılır. Buna görə də hər iki sahəni artırmağa
çalışmaq lazımdır. Lövbərin uzunluğunun əhəmiyyəti olmadığından o, qısa
götürülməlidir. Göstərilən tədqiqatlar üzrə qazın ayrılması, əlbəttə, lövbərin
gövdələrinin sayından da asılıdır. Bütün deyilənləri nəzərə alaraq Azərb.
ETNÇİ tərəfindən layihə olunmuş 3 və 4 pilləli PQL-3 tipli qaz lövbərləri
geniş miqyasda tətbiq olunur.
„PQL-3" qaz lövbəri (190-cı şəkil) diametri 3" olan keçirici, pilləli
gövdə (2), diametri 1" olan sorucu qısa borular (3, 7), orta nippel (4), sorucu
nippel və bağlı muftadan ibarətdir. Sorucu boruların (3, 6, 7) uzunluğu
bərabər, üzərindəki dəliklərin sayı isə müxtəlifdir.
Qaz lövbəri iki variantda hazırlanır:
1)
yüngül neft verən quyular üçün;
2)
ağır neft verən quyular üçün.
Bunların arasındakı fərq sorucu borudakı dəliklərin müxtəlif sayda
olmasından ibarətdir (39-cu cədvəl).
383
189-cu şəkil. Qaz
lövbərinin prinsipial
sxemi
190-cı şəkil. Üçpilləli
ƏAQS-3 tipli qaz lövbəri
6
5
4
3
a
a
2
1
1
3
2
5
4
3
2
5
4
3
2
5
3
2
7
4
IV
II
I
II
I
4
6
384
39-cu cədvəl
Pillələrin №-si
1
II
III
IV
Yüngül neft
4
7
15
26
Ağır neft
3
5
11
26
Cədvəldə
göstərilən
dəliklərin
sayı aşağıdakı
düsturlarla
hesablanmışdır:
;
5
2
4
4
2
4
2
3
D
ld
16
n
19
n
9
'
(
(X.9)
;
5
2
4
3
2
3
2
2
D
ld
49
n
9
n
4
(
(X.10)
,
5
2
4
2
2
2
2
1
D
d
l
81
n
4
n
1
'
(
(X.11)
burada n
1
, n
2
, n
3
, və n
4
- pillələrdəki dəliklərin sayı;
4
3
2
,
,
-müqavimət əmsalıdır.
Turbulent rejim üçün
.
Re
,
4
316
0
(X.12)
Laminar rejim üçün
,
Re
64
(X.13)
burada l-sorucu boru pillələri arasındakı dəliklərə qədər olan məsafə;
-0,64 dəliklərdən keçən mayenin məhsuldarlıq əmsalı;
D-sorucu borunun daxili diametri;
d
2
, d
3
, d
4
- sorucu borudakı dəliklərin diametridir.
“Zont" qaz lövbəri
Borulararası sahəni artırmaq və bununla əlaqədar olaraq qaz
lövbərinin effektini yüksəltmək məqsədi ilə “Zont”
qaz lövbəri işlədilir. Bu
lövbərin (191-ci şəkil) aşağı uсunda rezindən hazırlanmış iki halqavarı
manjet (3) vardır ki, o da istismar kəməri (1) ilə gövdə (2) arasındakı
boşluğu bağlayır. Beləliklə qazla qarışıq maye bütünlüklə gövdə (2), soruсu
boru (5) arasından keçərək yuxarı pənсərədən (4) manjetin üstünə tökülür və
maye selinin istiqaməti 180° dönməli olur. Nətiсədə qaz neftdən asanlıqla
385
192-сi şəkil. Nimçəvarı qaz lövbərinin
prinsipial sxemi
191-сi şəkil. “Zont”
tipli qaz lövbəri
6
1
3
2
5
4
8
7
386
ayrılıb yuxarı qalxır və təmiz neft isə buсaqlı borudan (6) soruсu boruya
daxil olur.
Təmizlənməmiş neftin bir başa nasosa dolmaması üçün gövdə ilə
soruсu borunun arası yuxarıdan dəmir halqa (8) ilə bağlanmışdır. Lövbər
mufta (7) vasitəsilə nasos borularına bağlanır.
Son illərdə Azərbayсan neft mədənlərində Azərb. ETNÇİ tərəfindən
verilmiş yüksək keyfiyyətli nimçəvarı qaz lövbəri intişar tapmağa
başlamışdır (192-сi şəkil).
Nimçəvarı qaz lövbəri
%
2
1
soruсu boru üzərinə qaynaq edilmiş 8 və
ya 10 metal nimçədən ibarətdir. Daşınma zamanı bu nimçələri xariсi
zərbələrdən qorumaq məqsədilə, xariсi tərəfdən onlara 6 ədəd metal mil
qaynaq edilmişdir. Millərin aşağı uсu bir-birinə konusvarı qaynaq olun-
muşdur. Bu millərin arasına, qazın birbaşa soruсu boruya dolmasının
qarşısını almaq üçün konus yerləşdirilmişdir. Qaz qabarсıqları bilavasitə
nimçələrdə birləşib böyüyür ki, bu da qaz lövbərinin iş keyfiyyətini artırır.
Bu lövbərlərin bir üstünlüyü də onların qazlı-qumlu quyularda digər
lövbərlərə nisbətən yaxşı işləməsidir. Çünki nimçələrin xüsusi quruluşda
olması mayedəki qumun soruсu boru dəliklərini örtməsinə imkan vermir.
Göstərilən dəliklərin sayı aşağıdakı düsturlarla hesablanır:
;
,
,
,
5
2
4
2
8
2
7
D
ld
1
36
n
1
36
n
6
25
(
(X.14)
;
,
,
4
2
4
2
7
2
6
D
ld
122
n
6
25
n
6
19
(
(X.15)
;
,
,
5
2
4
2
6
2
5
D
ld
240
n
6
19
n
4
14
(
(X.16)
;
,
5
2
4
2
5
2
4
D
ld
372
n
4
14
n
10
(
(X.17)
;
,
5
2
4
2
4
2
3
D
ld
502
n
10
n
1
8
(
(X.18)
;
,
,
5
2
4
2
3
2
2
D
ld
640
n
1
8
n
4
6
(
(X.19)
387
5
2
4
2
2
2
1
D
ld
775
n
4
6
n
9
4
( ,
,
(X.20)
Bu hesablamalarda nimçələrin sayı 8 götürülmüş və hər mərtəbədəki
dəliklərdən keçən mayenin miqdarı, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16 və 19% qəbul
edilmişdir.
2. Silindrə dolmuş mayedə baş verən itkilər
Silindrə sorulmuş mayenin bir hissəsi soruсu klapanın vaxtında
bağlanmaması və kip olmaması nətiсəsində yenidən quyuya tökülür. Plunjer
yuxarı hərəkət edərkən mayenin bir hissəsi vuruсu klapanın geс bağlanması
və kip olmaması səbəbindən silindrin alt hissəsinə axır. Bəzən oymaqların
bir-birinə kip söykənməsi
nətiсəsində plunjerin yuxarı
hissəsindəki maye, nasosun
örtüyü ilə oymaqlar arasından
keçərək plunjerin altına dolur.
Bütün bu itkilər əsasən nasosun
keyfiyyətli hazırlanmaması və
düzgün rejimdə işlədilməməsi
nəticəsində baş verir. Bu itkilərin
miqdarı bəzən sıfra yaxın, bəzən
də çox böyük olur ki, onu da heç
bir nəzəri üsulla əvvəlcədən
təyin etmək mümkün deyildir.
Bunlardan başqa nasosda daimi
maye itkisi vardır. Bu itki
plunjerlə oymaqlar arasındakı
boşluqdan axan mayedir.
İtki tənliyini qurmaq üçün
halqavarı çatlaqdakı maye hərəkətini müntəzəm hərəkət kimi götürürük.
ara boşluğunda maye axınından, mərkəzdən y məsafəsində yerləşən
elementar halqavarı dx, dy hissəciklərini ayırırıq (193-cü şəkil). Plunjerin
radiusunu r, oymağın radiusunu isə K ilə işarə edirik.
Götürülən elementar hissəciyə aşağıdakı qüvvələr təsir edir:
P—„x" oxu istiqamətində hərəkət edən element; t-sürüşmə
qüvvələrindən asılı olan əks istiqamətdə hərəkət edən element.
Beləliklə sistem aşağıdakı şərtə görə tarazlaçir, yəni P=t olur.
Bu zaman
193-сü şəkil. Silindrə maye
itkisinin təyinisorumuş
Lülə
dy
P
d
x
P
P
Plunjer
Hasosun oxu
A
Z
Y
X
X
388
;
y
2
dp
P
&
'
;
dy
dy
v
d
ydx
2
t
2
2
&
'
(X.21)
dy
dy
v
d
dx
2
ydy
2
dp
2
2
'
'
&
&
alırıq ki, buradan da:
,
dx
dp
1
dy
v
d
2
2
'
(X.22)
burada
-mütləq özlülükdür.
Həmin kəsik üçün
dx
dp
kəmiyyətini sabit götürmək şərti ilə yuxarıdakı
tənliyi iki dəfə inteqrallasaq, aşağıdakı ifadəni alarıq.
2
1
2
c
y
c
dx
dp
2
y
v
'
(X.23)
ni
c
c
2
1
(
,
r
y
və
,
R
y
0
V
Şərti ilə uyğun sabit kəmiyyətləri tapaq:
;
dx
dp
2
R
r
c
1
'
.
dx
dp
2
r
R
c
2
'
'
Onda
-
.
dy
Rr
y
R
r
y
dx
dp
2
1
v
2
'
(
'
Mayenin sərfi:
-
.
dy
Rr
y
r
R
y
dx
dp
y
vdF
dq
2
'
(
'
&
inteqrallasaq:
dx
dp
12
R
r
q
2
&
(X.24)
alarıq ki, burada 2(r+R)
/
D-nu plunjerin orta diametridir.
g
burada
-kinematik özlülük olub
dx
dp
sahəsində qiyməti vahidə bərabərdir:
'
l
h
dx
dp
(X.25)
h—sahədəki basqı itkisidir. Bütün qiymətləri yerinə yazsaq:
l
12
h
D
g
Q
3
&
'
'
'
'
(X.26)
389
alırıq ki, burada Q—mayedəki itki;
-plunjerlə silindr arasındakı boşluğun bir tərəfinin eni;
g
-yer cazibə qüvvəsinin təcili;
h
-plunjer boyunca basqı itkisi;
-çıxarılan mayenin kinematik özlülüyü;
l
-plunjerin uzunluğu;
D-plunjerin diametridir.
Həmin tənlik, özlü mayenin çox böyük olmayan konsentrik ara
boşluğundan keçməsi üçün çıxarılmışdır.
Azərb. ETNÇİ-nin tədqiqatları göstərmişdir ki, bəzi hallarda nasosun
plunjerilə silindri arasındakı boşluqdan keçən maye turbulent hərəkət edə
bilər. Araboşluğu eksentrik olarsa, yuxarıdakı düsturda 1/12-i 5/24 ilə əvəz
etsək kifayətdir.
Plunjerin yuxarı hərəkətində alınan itkini prof. A.Pirverdiyan
tərəfindən təklif olunmuş düsturla təyin etmək lazımdır, yəni
,
u
D
2
1
l
gh
D
12
1
Q
3
&
&
(
(X.27)
burada u-plunjerin yuxarı hərəkətində orta surət
g=980 sm/san
2
.
194-cü şəkil. Plunjerlə oymaqlar arasından axan maye diaqramı
Sıxma təzyiqi kq/sm
2
Araboşluğuna baş verən itki, sm
3
/dəq. ilə
17
0
m
ikr
on
16
0
m
ikr
on
15
0
m
ikr
on
14
0
m
ikr
on
13
0
m
ikr
on
12
0
m
ikr
on
11
0
m
ikr
on
10
0
m
ikr
on
90
m
ikr
on
80
m
ikr
on
70
m
ikr
on
60
m
ikr
on
50
m
ikr
on
40
m
ikr
on
30
m
ikr
on
8=
20
m
ikr
on
f 71
mm
f 93 m
m
f 68 m
m
f 56 m
m
f 43 mm
f 43 m
m
f 38 m
m
f 32 m
m
f 28 m
m
20
30
40
50
60
70
80
90
100
P
3
0
0
0
0
2
0
0
0
0
1
6
0
0
0
1
2
0
0
0
1
0
0
0
0
8
0
0
0
6
0
0
0
4
0
0
0
3
0
0
0
2
0
0
0
1
6
0
0
1
2
0
0
1
0
0
0
8
0
0
6
0
0
4
0
0
3
0
0
2
0
0
1
6
0
1
2
0
1
0
0
8
0
6
0
4
0
3
0
2
0
1
6
1
2
390
eksentrik araboşluğu üçün
u
D
2
1
l
24
h
g
D
c
3
2
Q
3
2
&
&
(
'
(X.28)
burada c—nisbi eksentrisitetdir, yəni həqiqi eksentrik (e) araboşluğu
olan
nisbətdir.
Yuxarıda göstərilən düsturlar hamar plunjerlə oymaq arasındakı
boşluqdan keçə biləcək maye itkisini göstərir. Həqiqi nasoslarda isə istər
plunjerin və istərsə oymaqların sürtünən sahələri heç də hamar olmur. Hətta
çox zaman plunjerin üzərində süni surətdə açılmış halqavarı qanovlar və
çuxurlar olur. Nəticədə araboşluğu plunjer boyu ilə eyni olmur. Buna görə də
həqiqi itki nəzəri itkidən fərqlənir. Həqiqi itkini M.D.Əliyev tərəfindən
verilmiş empirik düstur ilə təyin etmək məsləhət görülür:
,
,
vl
10
h
D
7
3
q
6
3
ş
'
'
'
(X.29)
burada
ş
-şərti ara boşluğudur.
Şərti ara boşluğu təyin etmək üçün M.D.Əliyevin təcrübə əsasında
aldığı nomoqramdan istifadə etmək olar (194-cü şəkil).
Dostları ilə paylaş: |