Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 [ 117 ] 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270

Подставляя выражение из (6.237) в (6.247), получим: . VdP

Ч=-у-р-. (6.248)

Далее подставляем выражения (6.238) и (6.248) в (6.239):

dP dh

MV dP MV dP f fPdh fpdh

(6.249)

Таким образом, инерционные потери с учетом (6.249) таковы:

(dP dh

i J

С учетом (6.250) уравнение (6.236) перепишем в виде: dP

dP = p,gdh +

dh+-dP fp

(6.250)

(6.251)

С учетом местных сопротивлений уравнение баланса давлений таково:

dP = pgdh +

fdP dh

dh +

fdP) dh

dh + jTpdP

(6.252)

Записанные балансовые соотношения (6.235) и (6.252) и лежат в основе исследования процесса движения ГЖС в реальных подъемниках; при этом для расчета слагаемых этих соотношений необходимо использовать экспериментальные данные, т.е. теоретическое исследование движения ГЖС в вертикальных трубах в настоящее время ограничено, а для полного описания этого процесса экспериментальные исследования являются абсолютно необходимыми.

6.16. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АКАДЕМИКА А.П. КРЫЛОВА

В 1934 г. А.П. Крыловым были выполнены экспериментальные исследования движения воздухо-водяных смесей в вертикальных трубах на специальной установке, схема которой представлена на рис. 6.21.

Установка состоит из вертикальной трубы 1 диаметром d и длиной 18-20 м, воспроизводящей элементарный подъемник, систем подачи воды и воздуха, устройства 5 для изменения противодавления, отсекателей потока 2, приемной системы 9 и комплекса контрольно-измерительных приборов.

Эта установка позволяет:

1. изучать движение смесей различных свойств по трубам различного диаметра;

2. воспроизводить реальные подъемники значительной длины;

3. замерять фактическую плотность движущейся смеси;

4. осуществлять процесс движения газожидкостной смеси с постоянным расходом жидкости q и газа V независимо от противодавления Р,

5. производить точные замеры давлений и или АР в процессе установившегося движения газожидкостной смеси между сечениями 1-1 и 2-2.

Воспроизведение реальных подъемников значительной длины осуществлялось с помощью регулировочного устройства 5: при изучении каждого последующего элементарного подъемника давление Р, в нем устанавливалось равным давлению Р, в предыдущем элементарном подъемнике.

Воздух

Вода

/Вода V

6 9 Щ

Рис. 6.21. Схема экспериментальной установки Л.П. Крылова

Методически исследование проводилось следующим образом. Для экспериментальной трубы заданного диаметра d устанавливали определенный режим движения смеси: q = const и V = const. Расход воздуха от поршневого компрессора 7 замеряли измерителем расхода газа 8, а расход воды от поршневого насоса 9 - объемным способом в емкости П. При установившемся движении воздухо-водяной смеси давления и Р () определяли манометром 3. Затем с помощью быстродействующих отсекателей потока 2 отсекался объем воздухо-водяной смеси. После разделения смеси дифференциальным манометром 4 измеряли перепад давлений столба жидкости и газа в статических условиях. Затем движение смеси возобновлялось (после открытия отсекателей 2), давление Р » сечении 2-2 с помощью устройства 5 устанавливалось равным давлению Р, в предыдущем случае и цикл повторялся. Исследования проведены при четочной структуре.

Экспериментальные исследования А.П. Крыловым проведены на трубах диаметром VI", Т1 и 4". Мур и Уайлд провели аналогичные исследования на трубах всех диаметров.

Результаты экспериментальных исследований обрабатывали с целью получения следующих зависимостей:

= f{qy,d),

h\f{q,V,d) . В соответствии с уравнением (6.198)

е Рем , 1,1

МОЖНО записать

6.17. УРАВНЕНИЕ ДВИЖЕНИЯ СМЕСИ В ЭЛЕМЕНТАРНОМ ПОДЪЕМНИКЕ

Элементарным будем называть подъемник небольшой длины, когда давление и температура на его концах изменяются незначительно, а объемные расходы фаз и физико-химические свойства движущихся флюидов можно принять постоянными.