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

давления, колебания вязкости и плотности нефти, колебания частоты тока, изменение температурных условий и другие факторы.

Приведенные обстоятельства затрудняют получение достоверных оценок эффективности работы насосных агрегатов по сравнению с паспортными по абсолютным значениям КПД и напора насоса.

Однако, пользуясь принятыми оценками ошибок измерения, можно оценить относительное изменение КПД насоса при эксплуатации с погрешностью 0,3+0,5 %. Это объясняется следующими обстоятельствами и положениями.

1. Определение КПД насоса относится к группе косвенных измерений, так как искомое значение определяемой величины находят на основании известной зависимости этой величины (КПД) и величинами - аргументами (подача, давление, мощность, КПД электродвигателя).

При этом, по причинам возникновения погрешности (т.е. тем факторам, которые вызывают появление погрешностей при измерении) выделяют три основных составляющих:

методическую погрешность (несовершенство метода измерения и приемов реализации принципа измерения, неточность формул, несоответствие принятой модели реальному объек исследования и энергетическим взаимодействием средства измерений с объектом);

инструментальную (или аппаратурную) погрешность, обусловленную несовершенством используемых средств измерений;

погрешность, обусловленную индивидуальными свойствами лиц, выполняющих измерения.

С учетом изложенного, погрешности можно разделить на случайные и систематические.

2. Точность определения КПД насоса зависит от погрешности математического выражения КПД, систематических погрешностей определения всех величин - аргументов, входящих в выражение КПД и случайной погрешности измерения.

3. Математическое выражение КПД насоса однозначно и вносит всегда одинаковую погрешность при любых сравнительных испытаниях насоса.

КПД электродвигателя, определяемый на основе констант завода-изготовителя и получаемых при измерениях электрических величин однозначно определяется при испытаниях с постоянной (для малого диапазона изменения мощности) систематической погрешностью.

4. Давление на входе и выходе насоса, измеряемое уста-

повлеппыми без изменения положения одними и теми же манометрами, с примерно постоянным давлением па входе (чтобы измерения соответствовали возможно узкому одному и тому же диапазону шкалы) будет определяться постоянной систематической погрешностью.

5. Систематическая погрешность измерительных средств определения мощности считается постоянной, при условии измерения величин в одном и том же узком диапазоне шкалы.

6. Для обеспечения постоянства систематических погрешностей необходимо соблюдать одинаковые условия измерения (температуре окружающей среды, напряженности магнитного поля положения средств измерений при испытаниях и пр.), а также чтобы интервал времени между сериями измерений пе был большой (для ускорения влияния усталостных характеристик элементов приборов).

Изложеппое позволяет сделать вывод, что систематическая погрешность при определении КПД насоса, остается постоянной или закономерно может измениться при повторных измерениях одной и той же величины, если измеряемый параметр будет соответствовать другому диапазону шкалы измерительного прибора.

С учетом сказанного, суммарная систематическая погрешность всех средств измерения, используемых при определении КПД насоса, практически останется постоянной (например, 3 %) при сравнительных испытаниях пасосов с различными модифицированными узлами или деталями.

Другой вид погрешности, влияющей па точность определения КПД - это случайные погрешности. Случайные погрешности при повторных измерениях изменяются нерегулярным образом. Они определяются влиянием различных факторов, которые могут сопровождать процесс измерения. Это периодические непродолжительные неравномерности плотности и вязкости нефти в потоке, наличие газовых включений в нефти, мгповеппые колебания частоты тока и питающего напряжения, попадания в насос или узлы учета механических примесей, кратковременные колебания давления, периодические электрические и магнитные наводки при включении в работу различных энергопотребителей и пр.

Для оценивания случайных погрешностей используют статистические методы вычисления.

Случайную погрешность необходимо уменьшить до величины, меньшей примерно па порядок, по сравнению с систематической погрешностью. Это достигается многократными измерениями. Исследованиями установлено, что необходимо число

измерений устанавливать в пределах 15-30 по каждой величине Xj и определять ее средние арифметические значения X i. Затем производится оценка среднего квадратического отклонения (СКО) результата наблюдения по выражению:

"=1

- Xi)2

J:1

где m - число измерений.

Среднее квадратическое отклонение (СКО) является основной характеристикой случайной погрешности.

Для более наглядного представления о возможных значениях случайной погрешности используют доверительный интервал, который содержит погрешность с заданной доверительной вероятностью Р.

Среднее квадратическое отклонение всех измеряемых величин должно быть в пределах, обеспечивающих такое СКО значения величины КПД насоса, которое было бы меньше разности сравниваемых значений КПД. При многократных измерениях можно получить СКО величины КПД насоса в пределах до 0,3 % (по случайной составляющей). Оценить изменение КПД насоса можно при помощи неравенства

где 1р - коэффициент Стьюдента,

X1 - X

m1 m2

(m1-1)S12 +(m2-1)S2

(m1 -1) + (m2-1)

S1 и S2 - СКО сравниваемых значений КПД.

Если неравенство выполняется, то отклонение принимаем значимым, т.е. изменение КПД существенное.

Изложенный принцип оценки изменения КПД магистральных насосных агрегатов можно использовать при сравнительных испытаниях одного и того же насоса при внесении в его конструкцию различных изменений, направленных на повышение эффективности его эксплуатации.