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

6.18. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДЪЕМНИКА

Характеристикой подъемника называют графическую зависимость дебита жидкости q в функции объемного расхода газа V, т.е. q=f(n

Как следует из выражения (6.265), для постоянного диаметра подъемника (d = const) его характеристика определяется постоянным значением .

На рис. 6.25 представлены характеристики подъемника постоянного диаметра для различных значений градиентов давлений . Анализ этих зависимостей показывает, что дебит жидкости для данного диаметра подъемника при постоянном расходе газа определяется только параметром ; к тому же при возрастании растет и дебит.

Влияние диаметра подъемника на его характеристику для постоянного значения проследим по рис. 6.26: по мере увеличения диаметра подъемника область его работы (дебит жидкости и расход газа) также увеличивается.

Для реальных длинных подъемников форма характеристики подъемника не изменяется. Рассмотрим более подробно характеристику подъемника, представленную на рис. 6.27.

Рис. 6.26. Влияние диаметра труб на характеристику подъемника при 4 = const; d> d> rf.

На ней можно отметить четыре характерные точки - 1,2,3 и 4.

Точка 1 называется точкой начала выброса. Количество газа F в данном случае является тем минимально необходимым объемным расходом, при котором уровень смеси поднимается до устья (от точки О до точки 1 происходит процесс насыщения жидкости свободным газом).

Точка 2 называется точкой оптимальной работы подъемника (q,„). Для рассматриваемого подъемника (d, =const) условия подъема жидкости в любой точке характеристики одинаковы, однако энергетические затраты существенно различны.

Затраченная мощность для элементарного лифта составляет:

"Нм

W = {q +V)dP [-

или с учетом, что G=Vlq, получим:

W = q {\ + G,,)dP. (6.268)

Затраченная мощность на единицу объемного расхода поднимаемой жидкости будет:

Рис. 6.27. Характеристика подъемника при (d, У = const

(6.269)

Подставляя вместо dP выражение (6.266), для отрезка лифта dh=lM получим:

W,={l + G,)lpg, (6.270)

т.е. удельная затраченная мощность для различных точек характеристики q =f(y) зависит только от удельного расхода газа G„ [нм/м].

Минимальное значение Ж, окажется в точке, для которой также является минимальным, т.е.

0 мин .

Касательная из начала координат к характеристике подъемника дает точку 2, при этом:

G, = - = tga = мин Я

т.е. в данной точке энергетические затраты на подъем единицы жидкости минимальны (КПД максимален), а режим работы подъемника в этой точке оптимальный.

Точка 3 - максимальная точка - указывает ту максимальную производительность q, которую возможно получить на данном подъемнике.

Точка 4 называется конечной точкой; область между точками 2 и 3 - рациональной областью работы подъемника.

Вид характеристики подъемника, представленный на рис. 6.27, обусловлен физическим процессом движения газожидкостной смеси, описываемым уравнением (6.198).

Рассматривая работу газожидкостного подъемника, необходимо отметить два принципиально различных режима его работы:

1. работа на режиме нулевой подачи {q = 0);

2. работа на режиме > О.

Работа на режиме нулевой подачи возможна в двух случаях.

Во-первых, когда У < (работа подъемника в интервале О-1). Потери давления в данном случае обусловлены потерями на преодоление гидростатического веса смеси (жидкости), потерями на скольжение газа и пренебрежимо малыми потерями на трение, воз-