Qeyd:
müəllimin göstərişinə əsasən işin məqsədində 1 və 2
bəndləri yerinə yetirmək olar.
6. Təyin edilən parametrlər və hesablamalar
Cədvəl 8.1
Təcrübələr
Parametrlər
İşarələr və ölçü vahidləri
1 2 3 ... n
p
man
, at
Manometr üzrə
basqı
H
man
, m
Δh
s
, mm civə
süt.
Difmanometr-
dəki basqılar
fərqi, Δh
s
H
s
, m maye
süt.
Sürətlər basqısının fərqi
g
s
v
2
2
2
v
v −
,
m
H, m
Nasosun
basqısı
Nasosun tam
basqısı
p, MPa
Sərfölçəndən keçən mayenin
həcmi W, m
3
Ölçmə müddəti
Δτ, san
Həqiqi verim Q
h
, m
3
/san
Nasosun
verimi
Nəzəri verim Q
n
, m
3
/san
Nasosun verim əmsalı
α
Ampermetrin göstərişi I, A
Voltmetrin göstərişi U, V
Elektrik mühərrikinin gücü
N
e
, kVt
Nasosun tələb etdiyi güc
N
,
kVt
Nasosun
gücü
Nasosun faydalı gücü
N
f
,
kVt
Nasosun
tam FİƏ
η
Qeyd: işarə olunan göstəricilər sınaq zamani qeyd olunur,
qalan parametrlər isə hesablanır.
LABORATORİYA İŞİ № 9
QAZIMA TURBİNİNİN SINAĞI
İşin məqsədi: Qazıma turbininin bir neçə pilləsinin boş işləmə
rejimlərində stend sınaqlarının nəticələrinə görə:
1) dövrlər sayının maye sərfindən asılılıq əyrisini
qurmaq;
2) turbinin təzyiqlər fərqinin, hidravlik gücün
dövrlər sayından asılılıq əyrilərini qurmaq.
1. Ümumi müddəalar
Neft quyularının qazılmasında işlənən turbinlər qazıma turbini
adlanır. Diametri qazılan quyuların diametrinə əsasən müəyyən edilən
bu turbinlər gilli məhlulla işləyir. Maye axınının təzyiqi çox böyük, sərfi
isə az olur.
Quyuların qazılmasında baltanı fırlatmaq üçün istifadə edilən
qazıma turbini çoxpilləli kürəkli hidravlik mühərrik olub, oraya vurulan
yuyucu maye axını ilə hərəkətə gətirilir. İşçi maye porşenli nasosla
vurulur. Turbinin xarakteristikası nasosun optimal məhsuldarlığına
uyğun olmalıdır.
Qazıma turbininin iş rejimi fasiləsiz olaraq dəyişir. Turbin ən kiçik
dövrlər sayına hesablanır. Turbinin dövrlər sayı quyu dibində işləyən
baltanın iş şəraitindən asılıdır, adətən 500...1200 dövr/dəq artıq olmur.
Qazıma turbininin iş şəraiti quyuların qazılmasının spesifik
tələblərini ödəyən çoxpilləli turbinlərin yaranmasına səbəb olmuşdur.
Turbinin hər pilləsi iki kürəkli sistemdən ibarətdir: stator və rotor
(şəkil 9.1). Odur ki, çoxpilləli turbin bir sıra stator və rotorlardan
ibarətdir. İşçi maye ardıcıl olaraq birinci statordan birinci rotora, oradan
da ikinci statora və s. daxil olur.
Statorda mayenin sürəti müəyyən qiymət və istiqamət aldığından
turbinin oxu ətrafında səmərəli dövranı axın yaranır. Rotorda dövranı
axının səmərəliliyi azaldığından, maye axınından enerji turbinin valına
verilir.
Kürəklərin yeyilməsini azaltmaq üçün rotor və statorun çarxındakı
kürəklər eyni profilli, bir-birinin tərsinə (aynadakı əks kimi) hazırlanır.
Kürəklər arasındakı kanallarda axının sürətinin və müvafiq olaraq
hərəkət miqdarının dəyişməsi nəticəsində yaranan qüvvə təsirindən
axının fırladıcı momenti
turbinin valı ilə qazıma baltasına verilir.
Böyük fırlanma momenti (2000...4000 Nm) almaq üçün qazıma
turbinin pillələrinin çox hazırlanması, onun diametrinin kiçik (100...250
mm), maye sərfinin (25...50 dm
3
/san) və dövrlər sayının (8...12
dövr/dəq) az qiymətlərində mümkündür.
Qazıma turbininin quruluşundan asılı olaraq pillələrin sayı 25...350
götürülür. Pillələrin sayı çox olduqda qazıma turbininin uzunluğu artır.
Bu halda turbinin əlverişli hazırlanması və yığılması üçün o, seksiyalı
hazırlanır.
Təzyiqlər eyni müstəvi üzərində qoyulmuş manometr vasitəsilə
ölçüldükdə həndəsi hündürlük nəzərə alınmır, sürət hündürlüyü də çox
kiçik olduğundan praktiki olaraq bunu da nəzərə almamaq olar. Onda
qazıma turbinində təzyiq düşküsü:
Δ
p = p
1
– p
2
, Pa, (9.1)
burada p
1
– girişdəki, Pa; p
2
– çıxışdakı manometrlərin göstərişləridir,
Pa.
Turbində sərf olan güc (hidravlik güc) N aşağıdakı kimi tapılır:
N = Q ·
Δ
p, Vt, (9.2)
burada Q – turbindən keçən maye axınının sərfi, m
3
/san.
Turbinin
faydalı gücü isə;
N
f
= M ·
ω
, Vt, (9.3)
burada M – turbində fırladıcı moment, Nm;
ω
, – turbin valının bucaq
sürəti, 1/san.
Turbinin faydalı iş əmsalı (FİƏ):
N
N
f
=
η
. (9.4)
Müasir
qazıma turbinlərin FİƏ η = 0,7.
Sabit sərfdə qazıma turbininin xarakteristikası fırladıcı momentin,
təzyiq düşküsünün, faydalı gücün, FİƏ dövrlər sayından asılı olaraq
dəyişməsini ifadə edən əyrilərdir. Yəni:
M = f
1
(n),
Δ
p = f
2
(n), N = f
3
(n), η = f
4
(n). (9.5)
Bunlardan M
= f
1
(n) və
Δ
p = f
2
(n
t
) əsas tənliklərdir. Bu asılılıqlar
Şəkil 9.1
.
Qazıma turbinin bir pilləsi:
1 – rotor; 2 – stator; 3 – statorun kürəki; 4 – stator sağanağı;
5 – rotorun kürəki.
N
,
kVt
Q
= 22 dm
3
/san
M
,
kN·m
dövr
dəq
N
M
η
Δ
p
Şəkil 9.2.
Qazıma turbinin nümunəvi xarakteristikası.
qazıma turbinin laboratoriya şəraitində stenddə tədqiqində müəyyən
edilir. Şəkil 9.2 qazıma turbinin nümunəvi xarakteristikası
göstərilmişdir.
Hər bir qazıma turbini üçün M, N,
Δ
p turbin pillələrinin sayının
artması ilə artır. Dövrlər sayı isə pillələrin sayından asılı olmur.
Qeyd etmək lazımdır ki, laboratoriya şəraitində turbin müəyyən
həcm çəkili gilli məhlulla tədqiq edilir. Lakin qazıma zamanı gilli
məhlulun həcm çəkisi sabit olmayıb, qazıma şəraitindən asılı olaraq
dəyişir. Budur ki, işçi mayenin (gilli məhlulun) həcm çəkisinin təsirini
müəyyən etmək üçün oxşarlıq tənliklərinə istinad edərək turbinin əsas
parametrlərini aşağıdakı kimi hesablamaq olar:
.
;
;
;
2
3
2
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
′
′
=
′
Δ
Δ
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
′
′
=
′
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛
′
′
=
′
′
=
′
Q
Q
p
p
Q
Q
N
N
Q
Q
M
M
n
n
Q
Q
ρ
ρ
ρ
ρ
ρ
ρ
(9.6)
Burada « '» indeksi stenddə tədqiqat nəticəsində alınan parametrlərinə
görə yenidən hesablanan qiymətlərə aiddir.
Müasir çoxpilləli birseksiyalı qazıma turbin konstruksiyası şəkil
9.3-də göstərilmişdir. Turbinin valı üzərində 30 ədəd daban və 100...120
ədəd turbin pillələri yerləşdirilərək rotor qaykası ilə sıxılır,
Dayaq və turbin pillələri, gövdə içərisində yerləşdirilən val
üzərində oturdulur. Gövdənin yuxarı başına keçirici, aşağı ucuna isə
nippel bağlanır. Quyuya vurulan müəyyən təzyiqli və sərfli maye axını
qazıma borularından turbinə daxil olur. Maye axını dayaq və çarx
pillələrindən keçib, valın aşağı ucundakı pəncərədən onun daxili kanal-
larına axır. Maye axını uca bağlanmış baltanın yuyucu deşiyindən
keçərək, həlqəvi fəza ilə quyu ağzına yönəlir. Maye axını pillələrdən
keçdikdə fırlanma hərəkəti başlayır.
2. Təcrübə qurğusunun təsviri
Qurğunun sxemi 9.4 şəkildə verilir.
Qurğu ( 6) gövdəsində şaquli vəziyyətdə bərkidilmiş on pilləli
turbindən ibarətdir. Valın turbinlərlə birlikdə bu vəziyyəti qazıma
turbininin həqiqətdə yerləşdiyi vəziyyətlərə yaxınlaşdırır.
İşçi maye – su qurğuya 3K-9 markalı mərkəzdənqaçma nasosu ( 1)
ilə verilir. Suyun nasosdan turbinə verilməsi ( 5) boru kəməri ilə ( 2) və
Şəkil 9.3. Birseksiyalı çoxpilləli qazıma turbini:
1 – val; 2 — nippel oymağı; 3 – işgil; 4 – dayaq oymağı, 5, 10, 11 –tənzimləmə
həlqələri; 6 – rotor, 7 – stator, 8, 9 –radial dayaqları; 12
,
13 – daban dayağının
diski və həlqəsi, 14 – dabanaltı; 15 – rotor qaykası
,
16 – örtük; 17 – kontrqayka,
1
8 –
gövdə, 19 – oymaq, 20
,
22 – keçiricilər; 21 – nippel.
Şəkil 9.4. Sınaq qurğusunun sxemi
Σ
1
2
3
5
6
7
8
9
10
12
13
4
15
11
14
( 4) siyirtmələrin açıq vəziyyətində əldə edilir. İstifadə olunan maye ( 10)
siyirtməsinin açıq vəziyyətində ( 11) borusu ilə ( 9) bakına ötürülür. Bu
bakdan ( 12) siyirtməsinin açıq vəziyyətində nasos suyu ( 14) boru kəməri
vasitəsilə qəbul edir. Beləliklə, mayenin dövr etməsi baş verir. Turbinin
valı ( 13) kipkəcdən xaricə çıxır. Valın üzərində edilmiş cızıq
saniyəölçənlə valın dövrlər sayını müəyyən etməyə imkan verir.
Mərkəzdənqaçma nasosun işinin tənzimlənməsi ( 2) siyirtməsi vasitəsilə
həyata keçirilir. Suyun sərfi ( 3) sərfölçəni vasitəsilə müəyyən edilir.
Turbində təzyiqlər fərqi ( 7) və ( 8) nümunəvi manometrləri ilə ölçülür.
3. Sınaqların aparılma qaydası
Boş işləmə rejimlərində qazıma turbininin xarakteristika
qrafiklərini qurmaq üçün turbinin müxtəlif iş rejimlərindəki sınaqlarının
nəticələri olmalıdır.
Mərkəzdənqaçma nasosun ( 1) gövdəsi qabaqcadan su ilə
doldurulur və tənzimləyici siyirtməsinin ( 2) və siyirtmənin ( 4) bağlı
vəziyyətində nasos işə buraxılır (siyirtmə ( 15) daimi bağlı olmalıdır).
Bundan sonra siyirtmələr ( 4) və ( 10) tam açılırlar və, tənzimləyici
siyirtməni müəyyən dərəcədə açaraq ( 2), turbindən keçən mayenin
müəyyən sərfi yaradılır. Turbin az müddət işlədikdən sonra sınaqlara
başlamaq olar. Rejim qərarlaşmışsa, bu halda birinci ölçünü götürürlər.
Mərkəzdənqaçma nasosun verimini müntəzəm olaraq maksimal qiymətə
qədər artırmaqla ardıcıl olaraq ölçülər çıxarılır. Sınaqların (rejimlərin)
sayı 5...6 az olmamalıdır.
4. Sınaqların nəticələrinin işlənilməsi
metodikası
Turbindən keçən mayenin sərfi Q sərfölçənlə müəyyən edilir:
τ
Δ
Δ
=
W
Q
, m
3
/san . (9.7)
Burada
Δ W – axan mayenin həcmi, m
3
;
Δτ
– zamandır, san.
Nümunəvi manometrlərin göstərişlərinin fərqinə görə turbində
yaranan təzyiqlər fərqi tapılır:
Δ
p = p
1
– p
2
, Pa, (9.8)
burada
p
1
= p′
1
⋅
δ
r
⋅ 98066, Pa;
p
2
= p′
2
⋅
δ
r
⋅ 98066, Pa;
burada p′
1
, p′
2
– nümunəvi manometrlərin göstərişləri;
δ
r
– nümunəvi
manometrin bir bölgüsünün qiymətidir, at.
Turbində maye axınının basqı itkisi :
g
ρ
p
H
Δ
=
, m, (9.9)
burada
ρ
– mayenin sıxlığı, kq/m
3
; g – sərbəstdüşmə təcili, m/san
2
.
Turbində sərf olunan güc:
1000
1000
QH
ρ g
p
Q
N
=
Δ
=
, kVt, (9.10)
burada Q – turbindən keçən mayenin sərfi, m
3
/san.
Turbin
valının həqiqi dövrlər sayı belə tapılır:
τ
n
n
Δ
=
, dövr/san (9.11)
burada
Δ
n –
τ san. ərzində turbin valının tam dövrlər sayıdır.
(9.6) ifadələri nəzərə alaraq, turbin valının dövrlər sayının və
hidravliki gücün yenidən hesablanması aşağıdakı ifadələr üzrə aparmaq
olar:
n
Q
Q
n
⋅
′
=
′
; (9.12)
3
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛ ′
⋅
=
′
Q
Q
N
N
, (9.13)
burada
Q, n, N – qazıma turbininin sınaqları zamanı əldə edilən
kəmiyyətlərdir (məsələn, turbindən keçən ən böyük maye sərfinə
uyğun),
Q' – digər rejimdə sərfölçənlə tapılan sərf.
Turbin valının dövrlər sayının və hidravliki gücün alınan
qiymətlərin bir-birinə uyğunluğu aşağıdakı asılılıqlar vasitəsilə müəyyən
edilir:
100
⋅
′
′
−
=
n
n
n
n
δ
% ; (9.14)
100
⋅
′
′
−
=
N
N
N
N
δ
%, (9.15)
5. Təyin edilən parametrlər və hesablamalar
Cədvəl 9.1
Ölçülər
Kəmiyyətlər, onların işarələri və ölçü
vahidləri
1 2 3 4 5
Sərfölçən üzrə mayenin həcmi
ΔW, m
3
Mayenin axma vaxtı,
Δτ, san
Mayenin
sərfi
Q, m
3
/san
p′
1
Nümunəvi
manometrin
göstərişləri
p
1
,
at
Turbinə
qədər ki
təzyiq
p
1
, Pa
p′
2
Nümunəvi
manometrin
göstərişləri
p
2
,
at
Turbindən
sonrakı
təzyiq
p
2
, Pa
Turbində basqı itkisi
Δp, Pa
Təzyiqlər
fərqi
Turbində basqı itkisi
H, m
Hidravliki güc
N, kVt
Turbinin valının qeyd olunan
dövrlər sayı,
Δn
Zaman
τ
, san
Turbinin
dövrlər
sayı
Turbinin valının saniyədəki
dövrlər sayı
n, dövr/san
(9.12) ifadəsinə əsasən
n', dövr/san
δ
n' , %
(9.13) ifadəsinə əsasən
N', kVt
δ
N' , %
Qeyd:
işarə olunan göstəricilər sınaq zamani qeyd olunur,
qalan parametrlər isə hesablanır.
burada
N, n – qazıma turbinin sınağı əsasında rotorun valının müəyyən
edilən hidravlik güc və dövrlər sayıdır;
n′
′,
N
– (9.12) və (9.13)
ifadələri ilə müəyyən edilmiş kəmiyyətlərdir.
Hesablanmanın nəticələri cədvəl 9.1-1ə yazılır və bu nəticələrə
görə
n = f(Q), N
= f(n),
Δ
p = f(n) qrafikləri qurulur.
Hər bir qrafikin qurulması üçün lazım olan nöqtələrin sayı dörddən
az olmamalıdır.
LABORATORİYA İŞİ № 10
HİDRAVLİK SİLİNDRİN SINAĞI
İşin məqsədi: Hidravlik silindri aşağıdakı göstəricilərinə görə
sınağın aparılması və təyin edilməli :
1) silindrin işinin müntəzəmliyi;
2) yerindən tərpənmə və yüksüz gediş təzyiqləri;
3) hidrosilindrin mexanik FİƏ.
1. Ümumi müddəalar
Hidrosilindrlər həcmi hidravlik mühərrik olub işçi maye enerjisini
çıxış bəndinin mexanik enerjisinə çevirmək üçün nəzərdə tutulmuşdur.
Tərpənən çıxış bəndi kimi həm ştok və həm də hidrosilindrin gövdəsi
ola bilər.
İcraedici mexanizmləri hərəkətə gətirmə sürətindən və
qüvvəsindən asılı olaraq həcmi hidravlik ötürməyə müxtəlif üsulla
qoşulmuş, müxtəlif tipli hidrosilindrlər tətbiq edilir.
Hidrosilindrlər birtərəfli və ikitərəfli (ikitəsirli) porşenli, bir
tərəfdən və ya iki tərəfdən ştoklu və teleskopik ola bilərlər.
Birtərəfli hidrosilindrlərdə əks hərəkət xarici yükün və ya yayın
təsiri ilə, ikitərəfli hidrosilindrlərdə isə işçi maye təsiri ilə yerinə
yetirilir.
Maşınqayırmada və neft-mədən həcmi hidravlik intiqal qurğularda
bir tərəfli ştoklu ikitəsirli hidrosilindrlər daha geniş istifadə olunur. Bu
tipli hidrosilindrlərdə ştokun işçi hərəkət və ona təsir edən qüvvələr hər
iki istiqamətdə ola bilər. Bu silindrlərdə iki işçi boşluq (kamera) olur.
Ştokunun hərəkət istiqaməti işçi mayenin daxil olduğu
boşluğundan asılıdır. Onda əks tərəfdə olan silindr boşluğu axıtma xətlə
birləşir. Şəkil 10.1 unifikasiya olunmuş ştanqlı nasos qurğusunun
silindrin konstruksiyası göstərilib.
Hidravlik silindrlərin əsas göstəriciləri bunlardır:
1.
nominal təzyiq р
nom
;
2.
silindrin (porşenin) diametri d
p
;
3.
ştokun diametri d
ş
;
4.
ştokun addımı (gediş yolunun uzunluğu) l;
5.
mexanik FİƏ η
s mex
.
Şəkil 10.1. Unifikasiya olunmuş ştanqlı nasos qurğusunun silindri.
1, 2 – kipkəclər; 3 – aşağı qapaq; 4, 10 – flanslar; 5 – ştok; 6 – porşen;
7 – silindr; 8 – qayka; 9 – əks qayka; 11 – yuxarı qapaq; 12 – ştuserlər.
Porşenin lazımi sahəsi aşağıdakı düsturdan tapılır:
mex
s
ç
g
p
p
R
F
η
)
(
−
=
, (10.1)
burada R – ştok çıxdıqda və ya silindrə daxil olduqda ona təsir edən
qüvvə, N; p
g
– silindrin girişində təzyiq, p
g
= (0,8…0,9) р
nom
; p
ç
–
silindrin çıxışında təzyiq, Pа; η
s mex
– hidrosilindrin mexanik FİƏ, η
sm
=
0,93…0,97, F – təzyiq təsir edən işçi sahə, m
2
.
Onda hidrosilindrlərin daxili diametri belə təyin edilir:
π
F
d
p
4
=
. (10.2)
Ştok boşluğunda təzyiq yaradılma hallarında və ya ikitərəfli ştoklu
hidrosilindrlərin işçi sahəsi
4
(
)
2
2
ş
p
d
d
F
−
=
′
π
, (10.3)
olacaqdır, harada d
ş
– ştokun diametridir. Nəzərə alsaq ki,
2
2
2
ş
d
p
d
p
d
−
=
ϕ
,
(10.4)
onda
π
ϕ
F
d
p
′
=
4
. (10.5)
ϕ
-nin qiyməti 1,25, 1,33 və ya 1,6-ya bərabər qəbul edilir.
Hidravlik silindrlərin sınağı dövlət və sahə standartlarına uyğun
olaraq aparılır. Seriyalı istehsal edilmiş hidrosilindrlər xüsusi avadanlığı
xətası müəyyən olan ölçüsü cihazlarla təchiz edilmiş qurğularda qəbul-
təhvil, periodik sınaqlardan keçirilirlər (məsələn qəbul-təhvil
sınaqlarında təzyiq üçün xəta
± 2%, gediş yolu üçün ± 1%, vaxt üçün
±11%, temperatur üçün ± 1°S).
Sınaqlardan əvvəl hidrosilindrlərin hazırlanma tələbatlarına
uyğunluğu nəzərdən keçirilməlidir.
Əsasən aşağıdakılar yoxlanılır:
―
işləmə qabiliyyəti;
―
statik və dinamiki yüklənmələrdə hidrosilindr və onun
elementlərinin möhkəmliyi;
―
yerindən tərpənmə və yüksüz gedişdəki təzyiq;
―
xarici hermetiklik;
―
daxili axıntılar;
―
porşenin qeyri-müntəzəm gedişi;
―
porşenin səlis tormozlanması;
―
etibar işləmə müddəti;
―
mexanik FİƏ.
Laboratoriya işi yerinə yetirilərkən müntəzəm işləmə, xarici
hermetiklik, yerindən tərpənmə və boş gediş təzyiqləri, mexanik FİƏ,
energetik göstəricilər yoxlanılıb təyin edilməlidir.
Dostları ilə paylaş: |