Сурет. Екі камералы ДВС-ІІ типті вакумды дегазатор.

 

Ол өзіне келесі негізгі түйіндерді, дегазациялық камерамен 3 жабдықталған, екі бірдей қуысқа бөлінген цилиндрлік камераны 8 кіргізеді. Дегазациялық камерада арнайы тостағанша 5 және конус 6 болады. Олар ыдыстан 13, қабылдаушы құбыр 4, қабылдау клапаны 1 арқылы сору кезінде өткізілетін бұрғылау ерітіндісін вакуумды ортада газсыздандырады. Ыдыс 11 қуысы жапқышпен 12 жабылады. Дегазациялық камералар қалтқы типтегі деңгей реттегішпен 7 басқарылатын атқарушы клапанмен 2 вакуумды сорапқа 9 периодты түрде қосылып тұрады. Дегазаторды басқаратын барлық жүйе вакуумды сорапқа вакуумды ресивер 15 арқылы қосылған. Қабылдау клапандары реттығынды механизммен 14 басқарылатын резиналы мембранамен жабдықталған. Автоматты қосылатын ағызу клапандары 10 бұрғылау ерітіндісі ағысы бағытының өзгеруі нәтижесінде ашылып - жабылады.

 

11.6 Бұрғылау ерітіндісін центрифуга базасында өңдеуге арналған қондырғы

Бұрғылау ерітіндісін центрифуга базасында өндеу қондырғысы бұрғылау қондырғысының жаңа жинақталынатын және қолданылатын циркуляциялық жүйесіне арналған. Ол экологиялық проблемаларды шеше отырып, амбарсыз бұрғылауға мүмкіндік береді. Негізгі қондырғы ОГШ-500 модельді центрифуга болып табылады. Ауырлатылмаған ерітінділерді тазалауда 5 мкм дейінгі өлшемді бөлшектер жойылады және құм мен ил айырғыштың қалдықтары сусыздандырылады. Қондырғыны қолдану тығыздығы 1,06 г/см³ бұрғылау ерітіндісін қолданғанда қабаттарды ашуға мүмкіндік береді.

Ауырлатылған бұрғылау ерітінділерін қолданған кезде қондырғыларды қолдану ауырлатқыштың бір көлемінде ерітіндіден коллоидты фазаны жоя отырып, бұрғылауды жүргізуге мүмкіндік береді. Осыған сай баритты үнемдеу 40 – 60% және одан да көп болуы мүмкін; сонымен қатар химреагенттердің шығынын төмендетеді.

Центрифугаларды қолданғанда сорапты қондырғының жөндеу аралығы ұзарады және қашау тұрақтылығы артады. Сонымен қатар, бұрғылау ерітіндісінің көрсеткіштік құрамын басқаруды жеңілдетеді. Қондырғы ауырлатылған бұрғылау ерітіндісімен жұмыс жасау үшін ортадан тепкіш және мембраналы сораппен жинақталынады. Центрифуга флокуляция блоктарымен бірлесе жұмыс жасағанда, артық бұрғылау ерітіндісін сусыздандырып сұйық фазаны қайта сумен жабдықтауға жібереді.

 

ОГШ-500 центрифугасының техникалық көрсеткіші

Айналу жиілігі, айн/мин...............................................................1200 – 2000

Өнімділігі, дм³/с..............................................................................0,5 – 5

Жетек қуаты, кВт............................................................................30

Центрифуга салмағы, кг..................................................................2500

Өлшемдері, мм.................................................................................2465х1943х986

12- ТАРАУ БҰРҒЫЛАУ ҚОНДЫРҒЫЛАРЫ КҮШТІК ЖЕТЕКТЕРІ

 

12.1 Жетек түрлері

Заманауи бұрғылау қондырғылары әртүрлі қуатты машиналар және механизмдермен жабдықталған, олардың әрекет етуі құрамында қозғалтқыштан, күштік берілістен және басқару құрылғыларынан тұратын жетектің көмегімен іске асырылады. Жетектің түрі, жинақталуы және конструкциясы бұрғылау қондырғысының техника-экономикалық көрсеткіштеріне айтарлықтай әсер етеді. Жетектерді негізгі және көмекші деп бөледі.

Бұрғылау шығырының, сораптардың және ротордың жетектері негізгі болып табылады. Оның қуаты 6 мың кВт-тан артып кетуі мүмкін.

Қосымша жетек компрессорлардың, виброелектердің, сазараластырғыштардың, автоматты қашау берілісінің, майлық және шламдық сораптардың, көтеріп-түсіру операцияларын механизациялаушы агрегаттардың және бұрғылау қондырғысының басқа да механизмдерінің жетектері үшін арналған. Оның орта есептік қосынды қуаты 400 кВт-тан аспайды. Соңғы жылдары бұрғылау қондырғыларында ауыр жұмыстарды механизациялауда қосымша механизмдердің құрамы біршама артты. Қосымша механизмдердің жетегінде қолданылатын қозғалтқыштардың саны екі есе өсті және 15-20-ны құрайды.

Бұрғылау қондырғыларында қолданылатын қозғалтқыштардың түрлеріне байланысты дизельді, газотурбиналы және электрлік жетектер деп бөледі.

Дизельді және газотурбиналы жетектер - отандық тәжірибеде өндірістік электржүйелерінен алыс аймақтарда барлау және пайдалану бұрғылау жұмыстарын жүргізетін бұрғылау қондырғыларында қолданылатын дербес жетектер.

Электрлік жетектер дербес емес жетектерге жатады, және оларды таңдау бұрғылау аймағындағы электрэнергияны пайдалану құнымен анықталады. Қазіргі таңда шығарылатын бұрғылау қондырғыларының 50%-ы электрлік жетектермен жабдықталады. Электржетектердің дамуына бұрғылау аймағында өндірілетін табиғи және ілеспе газдармен немесе сұйық отында жұмыс жасайтын дербес дизельді-электрлік және газотурбиналы электростанциялардың жасап шығарылуы әсер етті.

Жетектерді энергияны тарату сипатына байланысты топтық, жеке және аралас жетектер деп бөледі.

Топтық жетекте бұрғылау қондырғысының шығыры, сорабы және роторына берілетін күштік берілістер ортақ қозғалтқыштар арқылы іске асырылады. Осының арқасында қозғалтқыштардың саны және қолданылатын қуат азайтылады. Топтық жетектердің кемшілігіне көлемінің үлкендігі және ПӘК-тің төмендігі жатады.

Жеке жетекте шығыр, ротор және бұрғылау сораптарының берілістері қарапайым жеке қозғалтқыштармен жабдықталады. Жеке жетек тиімді айналу жиілігінде тез іске қосуды және тежеуді қамтамасыз етеді, сонымен қатар кинематикалық беріліс сұлбасының және коснтрукциясының қарапайымдылығының арқасында бұрғылау қондырғысының жинақтылығын және салыстырмалы жоғары ПӘК-ін қамтамасыз етеді. Жеке жетектер көбінесе электрлік бұрғылау қондырғыларында қолданылады.

Аралас жетек екінші бұрғылау сорабының жұмысы үшін топтық дизельдік жетектердің қуаты жеткіліксіз болған жағдайда қолданылады. Бұл жағдайда шығыр, ротор және бұрғылау сораптарының біреуі топтық жетекті, ал екінші сорап жеке жетекті болады. Электрлік бұрғылау қондырғыларында шығыр және ротор топтық жетекті болады, ал бұрғылау сораптары жеке жетектермен жабдықталады.

Жетектер қозғалтқыштарының санына қарай бірқозғалтқышты және көпқозғалтқышты болып бөлінеді. Топтық дизельді жетекте төрт параллель орналастырлған дизельдер болады. Электрлік бұрғылау қондырғыларында шығарлар екіқозғалтқышты немесе бірқозғалтқышты жеке жетектерге ие. Бұрғылау сораптары мен роторлар бірқозғалтқышты жеке жетектермен жабдықталады.

Көпқозғалтқышты жетектер күштік берілістердің күрделі конструкциясына ие, бірақ бір қозғалтқыштың істен шығуынан машина тоқтап қалмайды қалған қозғалтқыштар жұмыс істей береді сондықтан қолданысқа ыңғайлы. Сонымен қатар бос айналым кезінде және басқа технологиялық операцияларда, барлық орнатылған қуатты жұмсауды қажет етпеген кезде қозғалтқыштардың бір бөлігін өшіріп қоюға болады, бұл пайдаланудың тиімділігін арттырады.

Бұрғылау қондырғысының қосымша механизмдерінде асинхрондық қозғалтқыш пен механикалық берілістен тұратын жеке электрлік жетектер қолданылады. Қосымша механизмдердің қозғалтқыштары электрэнергиясын өндірісітік желілерлерден немесе дербес дизельді-электрлік айнымалы тоқты агрегаттардан алады.

Ауалық жетекте компрессорда сығылған ауаның әсерінен шығатын энергия механикалық энергияға айналып ұңғы сағасына жақын орналасқан механизмдерде қолданылады. Өртқауіпсіздік шараларына байланысты ұңғы сағасындағы механизмдерге электрлік жетектерді қолдануға тыйым салынады. Ол автоматты бұрғылау кілті, ротордың сыналы қысқыштарында, бұрғылау құлыптарын бекіткіштерде және ауалық басқару құрылғыларында қолданылады.

Жетектің күштік берілістері қозғалтқыштарды жұмыс машинасымен қосу және олардың жылдамдықтары мен айналу моменттерін келістіру үшін қолданылады. Бұрғылау қондырғыларында жұмыс істеу принципі және құрылымдық қасиеттері бойынша ерекшеленетін электрлік, гидродинамикалық және механикалық берілістері қолданылады. Механикалық берілістер гидродинамикалық (гидротрнасформаторлар және гидромуфталар) және электрлік (электромагнитті муфталар) үйлесімінде қолданылып, гидромеханикалық және электромеханикалық берілістер құрайды. Негізгі жетекте қолданылатын күштік берілістер мен қозғалтқыштардың түріне байланысты бұрғылау қондырғылары келесі түрлерге бөлінеді:

дизельді гидромеханикалық күштік берілістерімен (Уралмаш 3Д-76; БУ300БД);

айнымалы электр токты электромеханикалық күштік берілістерімен (БУ5000ЭУ);

айнымалы электр токты механикалық күштік берілістерімен (Уралмаш 4Э-76; БУ3000ЭУК; ЮУ75БрЭ-70; БУ80БрЭ-1);

тұрақты токтык электрлі механикалық күштік берілістермен (БУ15000; БУ6000ПЭМ; БУ5000ЭР; БУ6500ЭР; БУ2500ЭП);

тұрақты токты дизельді-электрлік механикалық күштік берілістермен (БУ5000ДЭР; БУ6500ДЭР);

газотурбианлық механикалық күштік берілістермен.

Бұрғылау қондырғыларының жетектері сенімді, үнемді, қауіпсіз, басқаруда жеңіл, салыстармалы салмағы үлкен емес, тасымалданғыш, монтаждауға, пайдалануға және жөндеуге икемді болуы қажет.

 

12.2 Бұрғылау қондырғыларының қозғалтқыштары

Бұрғылау қондырғыларының негізгі жетектерін қажет етілетін қуаттың мөлшерінен, массасы мен габариттеріндегі шектеуге байланысты таңдайды. Қозғалтқыштарды таңдау кезінде бұрғылау сораптарының, ротордың және шығырдың, бұрғылаудың технологиясы мен көтеріп-түсіру операцияларының механикалық көрсеткіштеріне мән береді.

Бұрғылау қондырғыларында ауыр отында немесе газда жұмыс жасайтын іштен жану қозғалтқыштары қолданылады. Экономикалық тиімсіздігіне байланысты бензинде немесе керосинде жұмыс жасайтын қозғалтқыштар қолданылмайды.

Іштен жану қозғалтқышының берілген жұмыс жағдайына сай келуі оның сыртқы көрсеткіштері мен құрылымына байланысты анықталады. Іштен жану қозғалтқышының сыртқы немесе механикалық көрсеткіштеріне, иінді біліктің айналу жиілігіне байланысты қуатының, айналдыру моментінің және отын шығынының өзгеруін айтады.

ІЖҚ жұмысы ауа отын қоспасының бөліктік мөлшеріне байланысты («кедей» қоспамен 15:1, «бай» қоспамен 11:1) көп өзгермей, айналдыру моментінің шамасы тұрақты болып қала береді. ІЖҚ жұмысын отын беру мөлшерін өлгерту арқылы реттеуге болады. Егер отын мөлшері аз берілсе иінді біліктің айналыс жиілігі төмендейді, қозғалтқыш толық қуат бере алмайды және бұл шақта қозғалтқыш көрсеткіштері жартылай болады.

Іштен жану қозғалтқышының бейімделушілік коэффициенті артқан сайын айнымалы жұмыс режимінде, мысалға бұрғылау шығыры жетегі ретінде оның жұмысының тұрақтылығы артады.

Былайынша, іштен жану қозғалтқышының зауыттық көрсеткішінде оның номиналдық қуаты беріледі. ІЖҚ номинал қуаты деп (12.1-сурет) зауыттың

12.1-сурет, ІЖҚ сыртқы көрсеткіштері

1-қуат; 1', 1'' – жартылай көрсеткіші кезіндегі қуаты; 2- айналдыру моменті; 3- отынның өздік шығыны; (N/Nн, M/Mн, n/n_н, g/g_н - сәйкесінше салыстырмалы қуат, айналдыру моменті, айналу жиілігі, отын шығыны)

 

стендтік сынақтарында белгілі бір айналыс жиілігіне n_ном (В нүктесі); осы кезде қозғалтқыш тудыратын номинал моментіне (В^/ нүктесі); номинал отын беру мөлшеріне (В^// нүктесі); қалыпты қоршаған орта жағдайына (атмосфералық қысым 760мм. сын. бағ., ауа температурасы +20⁰С, ылғалдылық 70%) сай келетін қуатты айтады.

Бұрғылау қондырғысының көтергіш бөлігінің шамаларына сай ІЖҚ отынды аз жұмсайтын, (С ^// нүктесі), номинал қуатының 80% пайдаланылуы тиіс, (С нүктесі).

ІЖҚ, сорап немесе ротор жетегі ретінде, ұзақтұрақты жұмыс режимінде отын беру мөлшерін азайтып, өте тиімді режимде, (D ^// нүктесі), номинал қуатының (D нүктесі), 60% пайдалану ұсынылады.

ІЖҚ шектік мүмкіншіліктерін пайдалана отырып үлкен қуат тудыруға болады, (А нүктесі). Алайда бұл режим отын шығынын көбейтетіп, (А ^// нүктесі), және моментті азайтатын (А ^/ нүктесі), ақырында қозғалтқыштың қолданыс мерзімін азайтатын, тиімсіз қолданысқа алып келеді. Іштен жану қозғалтқышының кемшілігі қатарына оның жүктелген күйі іске қосылмауын, ол үшін трансмиссиялық муфта қажеттігін, оның қуатының қоршаған ауаның қысымына, температурасына және қоршаған ортаның ылғалдылығына байланысты екенін айтуға болады.

Бұрғылау қондырғыларында ІЖҚ пайдалы әсер коэффициенті 0,25-0,35 тең болғанда, қолданатын жылу энергиясы 40-60 МДж/сағ, бір сағаттық отын шығыны 350 г/кВт×сағ.

Бұрғылау қондырғыларында кең қолданыс тапқан ІЖҚ қатарына үрлеу жүйесімен жабдықталған дизелдер жатады.

Айнымалы және тұрақты токтың электрқозғалтқыштары бұрғылау қондырғыларында 40⁰С қоршаған ауа температурасында және 90% ылғалдылықта монтаждауға және пайдалануға арналған. Қозғалтқыштардың біліктері қалқанды мойынтіректерде орнатылады және жалғаушы муфталар үшін бос шеті болады. Ылғалданып кетуінен мұқият сақталғандықтан жеткіліксіз желдетудің нәтижесінде электрқозғалтқыштардың номиналды қуаты 5-10%-ға аз. Электрқозғалтқыштарды бұрғылау қондырғысының жетектерінде қолданудағы артықшылықтарға келесілер жатады: үнемділік, сенімділік, кері айналу және қысқа мерзімді ауыр жүктемелерді өту қасиеті, жұмыстың шусыздығы, жұмыс алаңдары мен қоршаған ортаның тазалығын сақтау. Электрқозғалтқыштармен тежелу мүмкіндігінің арқасында бұрғылау шығырының таспалы тежегішінің жұмыс шарттары жеңілдейді, бұл тежегіш колодкалардың шығынын азайтады. Орталықтандырылған электрожабдықтау жанар және жағар майлардың тасымалдауын және соған қатысты материалдық шығындарды болдырмайды.

Электрқозғалтқыштың түрін оның механикалық қасиеттеріне байланысты таңдайды. Электрқозғалтқыштың механикалық қасиеттерін шынайы және жасанды деп бөледі. Біріншісі меншікті қорек көзіне, дұрыс жалғану сұлбасына және қозғалтқыш шынжырларында басқа қосымша кедергілердің болмауына сәйкес келеді. Жасанды сипаттамалар қозғалтқыштың қысқыштарында кернеудің өзгерісі, қозғалтқыш шынжырларына қосымша кедергілерді қосу және осы шынжырларды арнайы сұлбалармен қосу кезінде пайда болады.

Фазалы роторлы асинхронды қозғалтқыштар сорап, шығыр және ротор жетектерінде қолданылады. Бұл қозғалтқыштарды басқару арнайы станциялардың көмегімен іске асырылады. Шығыр, ротор, сораптардың асинхронды қозғалтқыштарының теникалық сипаттамалары 12.1-кестеде келтірілген. Кестеде келтірілген номиналды қуат қозғалтқыш белгіленген температурадан жоғары температурада тоқтаусыз жұмыс істеу режимі кезіндегі қуатқа сәйкес келеді.

 

12.1-кесте, Бұрғылау қондырғыларының асинхронды қозғалтқыштарының техникалық сипаттамалары

Қозғалтқыш түрі	Номиналды қуат, кВт	Номиналды кернеу, В	Айналу жиілігі, айн/мин	ПӘК, %	Мм/Мн	Ротор инерциясының моменті, кг*м^3	Масса, кг
АКБ-114-6				92,5	2,5	2,25
АКБ-13-39-6				91,5	2,3
АКБ-13-62-8				93,5	2,5	10,7
АКЗ-15-41-8Б2				93,5	2,6	-
АКЗ-15-41-8Б				94,5	2,7	-
АКСБ-15-44-6				97,7	1,8	-
АКСБ-15-54-6				94,9	1,8	-
АКСБ-15-69-6				95,3	1,8	-

 

Қысқатұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыштар фазалы роторлы қозғалтқыштармен салыстырғанда арзан, қарапайым және қосылуы қиын құрылғыны талап етпейді. Бұрғылау қондырғысының механизмдері мен қосымша машиналарының жетектері қысқатұйықталған роторлы асинхронды қозғалтқыштардың көмегімен іске асырылады. Бұл қозғалтқыштар жетегі фазалы роторлы асинхронды қозғалтқыштан тұратын қосымша шығырда және тұрақты токты қозғалтқыштың күштік түйінінен жетек алатын қашау берілісін реттеуіштерде қолданылмайды.

Синхронды электрқозғалтқыштар сипаттамасы қаттылығының арқасында бұрғылау шығыры жетегінде электромагнитті сырғанау муфталарымен бірге қолданылады (БУ5000ЭУ). Бұрғылау сораптарының жетектерінде синхронды қозғалтқыштар фрикицонды муфталармен қолданылады (Уралмаш 4Э-76, БУ3000ЭУК, БУ75БрЭ-70). Шығыр жетектері синхронды қозғалтқыштармен жабдықталған бұрғылау қондырғыларында сораптарда асинхронды қозғалтқыштар қолданылады. Ал егер шығырда асинхронды қозғалтқыш қолданылса сорапта синхронды қозғалтқыш қолданылады. Тек кейбір жағдайларда бұрғылау қондырғыларының шығырында да сорабында да синхронды қозғалтқыштар қолданылады (БУ2500БЭ).

Синхронды электрқозғалтқыштардың техникалық сипаттамалары 12.2-кестеде келтірілген.

 

12.2-кесте, Бұрғылау қондырғылары синхронды электрқозғалтқыштарының техникалық сипаттамалары

Қозғалтқыш түрі	Номинал қуат, кВт	Номинал кернеу, В	Айналу жиілігі, айн/мин	ПӘК, %	Ротор инерциясының моменті, кг*м^3	Масса, кг
СДЗ-12-46-8А					1,8
СДЗ-13-34-6					1,9
СДБ-13-42-8А				93,9	1,46
СДЗБ-13-42-8					1,9
СДБ-14-46-8					2,2
СДЗ-13-52-8А					1,44
СДБО-99/49-8А				94,5	2,2

 

Тұрақты токты электроқозғалтқыштар асинхронды және синхронды қозғалтқыштармен салыстырғанда өздігінен реттелетін және бұрғылау қондырғыларының жетектеріне қойылатын талаптарға механикалық сипаттамаларымен толық жауап береді (12.2-сурет).

 

12.2-сурет, Әртүрлі әдістермен қоздырылатын тұрақты ток электрқозғалтқыштарының сыртқы сипаттамасы

1 – паралеллелдікпен; 2 – тізбектеліп; 3 – аралас; 4 – тізбектік қоздырылатын қозғалтқыштың ПӘК (h - ПӘК;

А – жұмысшы диапазон).

 

Жұмыстық жүктемеден туатын моментке қатысты айналу жиілігінің біркелкі өзгеруінің нәтижесінде бұрғылау шығырының, сорабының және ротордың үнемділігі және өнімділігі артады. Бұрғылау қондырғыларында тұрақты токты электроқозғалтқыштар қоректі өндірістік электржүйелерінен немесе дербес дизельді-электрлік станциялардың тұрақты токты машиналарынан алады.

 

12.3-кесте, Бұрғылау қондырғылары тұрақты токты қозғалтқыштарының техникалық сипаттамалары

Қозғалтқыш түрі	Қуаты, кВт	Кернеу, В	Айналу жиілігі, айн/мин
П-179-9К			220/440
П-153-8К			750/990
П-172-12К			400/100
МПЭ-800-800			800/1200
ДПЗ-99/74-8КМ2		-	200/400
МПП-1000-1000МЗ
ПС-152-5К		-	400/1000
П-125-8К		-	750/1000

Газотурбиналы қозғалтқыштар дизелмен салыстырғанда жылу энергиясын циклді емес үзіліссіз айналдырады. 12.3 а, б -суретте сәйкесінше бұрғылау қондырғыларында қолданылатын бір және екібілікті газотурбиналы қозғалтқыштардың қарапайым сұлбасы көрсетілген. Атмосфералық ауа компрессордың 1, 2 сатылары арқылы өтіп сығылады және қысымның әсерінен жану камерасына 3 түседі. Бұл камерада ауа форсункамен берілетін маймен араласады. Жану нәтижесінде пайда болған қоспадан компрессор турбинасына 4, және бос турбинаға 6 түсетін газ ағыны пайда болады.

 

12.3 - сурет, Газтурбиналық қондырғылардың сұлбалары

 

Компрессор турбинасы мен бос турбинаның жұмыстық дөңгелектері жеке біліктерде орнатылған және бір-бірімен газдинамикалы қосылған. Турбинаның қалақтық құрылғыларында тазаланған және сығылған газдың энергиясы механикалық жұмысқа айналады. Компрессор турбинасының 4 қуаты компрессордың айналуына және қозғалтқыш қызмет көрсететін басқа да агрегаттарға жұмсалады. Бос турбинаның қуаты 6 бәсеңдеткіш арқылы қозғалысқа келетін агрегатпен қосылатын жетекші білікке беріледі. Газтурбиналы қозғалтқыштар қосу құрылғыларымен, сондай-ақ қозғалтқышты автоматты және қолмен басқару құрылғыларымен жабдықталған.

 

Стационарлы газтурбиналы қозғалтқыштың АИ-23СГ техникалық сипаттамалары

 

Қозғалтқыш типі..................................................................Газтурбиналы бос

күштік турбинасымен

Ротордың айналу жиілігі, айн/мин:

турбокомпрессордың............................................................(9000-14600) 150

бос турбинаның.....................................................................(8000-1100) 120

Бәсеңдеткіш типі................................................................Планетарлы, екісатылы

Беріліс қатынасы................................................................ 0,08732

Қозғалтқыш үшін жанармай.............................................Табиғи(МЕСТ5542-78)

немесе ілеспе мұнай газы

Қолданылатын май............................................................ Майлардың қоспасы:75%

трансформаторлық немесе

МК-3 және 25% МК-22, МС-20

Компрессор.........................................................................Өстік 10 сатылы

Турбиналар:

компрессорлар.....................................................................өстік екісатылы

бос күштік............................................................................өстік екісатылы

турбиналар арасындағы байланыс....................................гидродинамикалық

Масса, кг:

барлық агрегаттар мен рамалар

орнатылған қозғалтқыш.....................................................1290

қозғалтқыш рамалары..........................................................215

Габариттері, мм:

ұзындығы..............................................................................3650 5

ені...........................................................................................760 5

биіктігі...................................................................................975 5

 

 

12.4-сурет, Газтурбинаның сыртқы сипаттамалары (қуат пен бұрау моменті)

1, 2 – бірбілікті; 1', 2' – екібілікті; 3 – номинал бұрау моменті.

Газтурбиналы қозғалтқыштың меншікті массасы 1,22 кг/кВт-ты құрайды, дизельмен салыстырғанда 7 есе аз, сондықтан бұрғылау қондырғысының жетектерінің габариттері мен массасы кішірейеді.

Газтурбиналы қозғалтқыштар кемшілігіне іштен жану қозғалтқыштарымен (0,36-0,38) салыстырғанда төмен болатын (0,12-0,27) ПӘК жатады.

12.3 Күштік берілістер және агрегаттар

Күштік берілістер қозғалтқыштардан шығырға, сораптарға, роторға және бұрғылау қондырғысының басқа да энергия тұтынатын механизмдеріне қуатты таратуға арналған құрылғылар. Негізгі жетектің күштік берілістері келесі қызметтерді іске асырады:

- бұрғылау шығыры мен роторда пайда болатын момент пен айналу жиілігін пайдалану жүктемелерінің өзгеруіне байланысты реттеп отырады;

- бұрғылау сорабының поршень жүрістерін қажетті қысым мен беріліске тәуелді реттейді;

- көпмоторлы және топтық жетек кезінде қозғалтқыштар қуатын теңестіреді;

- ортақ жетекті бұрғылау қондырғыларында сорап, шығыр, ротор арасындағы қуатты таратады;

- қозғалтқыштарды біркелкі қосып және шамадан тыс жүктемелерден қорғайды;

- жылулық қозғалтқыштар көмегімен іске асырылатын шығыр мен роторды реверсті қосады.

Бұрғылау қондырғыларының жетектеріне берілетін айналу моментінің құрылу тәсілімен ерекшеленетін механикалық, гидравликалық, электрлік және ауалық берілістер қолданылады. Ережеге сәйкес гидравликалық және электрлік берілістер механикалықпен үйлесіп гидромеханикалық және электрлік берілістер құрайды.

Механикалық берілістер пайдалануда қарапайым және сенімді, айналу жиілігінің сатылы өзгеруімен және жоғары ПӘК-мен ерекшеленеді. Бұрғылау қондырғыларының жетектерінде келесі механикалық берілістер қолданылады: төмендеткіш тісті бәсеңдеткіштер, теңестіргіш және таратқыш шынжырлы бәсеңдеткіштер, сыналыбелдікті және карданды берілістер, шиналы-пневматикалық муфталар және басқа құрылғылар.

Трансмиссия үшін жалпы тәуелділіктер Қозғалтқыш білігін 1 деп белгілейміз, ал жетектегі трансмиссия білігін 2 деп белгілейміз. Сонда кез келген трансмиссия үшін былай жазуға болады

 

h = М ₂ п ₂/ М ₁ п ₁ (12.1)

 

мұнда М ₁, М ₂ - жетекші және жетектегі біліктердің бұрау моменті;

п ₁, п ₂ - сол біліктердің айналу жиілігі.

и ₂₁= п ₂/ п ₁ қатынасы трансмиссияның беріліс саны деп, ал моменттерідің қатынасы k = М ₂/ М ₁ бұрау моментінің тасымалдану коэффициенті деп аталады.

Сондықтан ПӘК әр уақытта h = k и ₂₁ тең болады.

Кез келген трансмиссияда үш бұрау моменті қатысады: қозғалтқыш моменті М ₁, жұмыс моменті М ₂ және тірек моменті М ₃. Трансмиссияның тепе теңдік шартынан үш бұрау моментінің алгебралық қосындысы нөлге тең.

 

М ₁+ М ₂+ М ₃ =0 (12.2)

 

Сыртқы тірексіз (М ₃ =0) трансмиссияны муфталар деп атайды. Олар үшін, жұмыс жасау шартына тәуелсіз М ₁ = М ₂, k= 1, h = и ₂₁.

Редуктордың айналыс жиілігін төмендететін трансмиссия үшін k > 1, өйткені М ₃ > М ₁, тіректік момент М ₃ оң таңбалы (айналу бағыты М ₁ сәйкес). k= 1 және М ₁ = М ₂ кезде трансмиссия жиілік пен моментті тасымалдайды яғни муфтаның жұмысын атқарады (h = и ₂₁).

Үдеткіш трансмиссиялар (мультипликаторлар) үшін тіректік момент теріс таңбалы k < 1, и ₂₁>1, М ₂> М ₁.

Моментті өзгертуге арналған трансформатор трансмиссиясы үшін міндетті түрде сыртқы тірек қажет.

Трансмиссия қозғалтқыштың сипаттамасын орындаушы механизмге қажетті параметрлерге байланысты ыңғайластыратын екі арадағы тізбек. Бұл жерде жүктеме және айналу жиілігінің ұзақ жұмыс жасау кезінде және қосылу-тоқтату кезіндегі жүктеменің жиі өзгеру сипаттамасын ажырату керек. Қозғалтқыштың сипаттамасына байланысты трансмиссия сәйкестелініп жабдықталады.

Бұрғылау қондырғыларында орындаушы механизмдер ұзақтұрақты немесе қосқыштық жиі өзгеретін болып әр түрлі режимде жұмыс жасайды. Мысалға салыстырмалы түрде сирек қосылатын сораптар мен ротор үшін, жиі ауысатын қайталанбалы жүктемелік режимде жұмыс жасайтын шығырға қарағанда қозғалтқыштың күш алғыштық сипаттамасы аса маңызды емес. Осы орындаушы механизмдерде ұзақтұрақты жүктемелер жұмыс барысында әрқалай өзгеріске түседі, сондықтан олардың тиімділігін толық қамтамасыз ету үшін трансмиссия осы талаптарға сай келіп және олардың қайталанбалы жүктемелік, тежегіштік және ұзақтұрақты жүктемелік режимдерін қанағаттандыруы тиіс.

Қозғалтқыш қозғалысы мен энергиясын бұрғылау қондырғысы орындаушы механизмдеріне беретін, орындаушы механизмдерде жүктеме өзгерген шақта не моментті, не айналу жиілігін автоматты түрде реттемейтін әр түрлі берілістерден (тісті, белдікті беріліс, муфталар ж т.б.) және біліктерден тұратын тізбекті механикалық трансмиссия деп атайды.

Механикалық трансмиссия кез келген аралық шамада айналу жиілігі мен бұрау моментін тасымалдап және ретеуді қамтамасыз ете алады.

Механикалық трансмиссияны күрделі және қарапайым деп бөлуге болады. Қарапайым трансмиссиялар айналыс жиілігі мен моментті реттеместен олардың тұрақты берілісін қамтамасыз етеді (12.5, а -сурет). Күрделі трансмиссиялар оператордың көмегімен айналыс жиілігі мен моментті реттеу мүмкіншілігі бар. Бұрғылау қондырғыларының күрделі трансмиссияларында айналыс жиілігі мен момент беріліс қорабы көмегімен сатылы реттеледі (12.5, б -суретте бұрғылау шығыры жетегі трансмиссиясы берілген).

Күштік жетектің тізбек соңында, білік ұшындағы сипаттамасы оның өзінің және трансмиссияның тұрақтылық сипаттамасына байланысты.

Механикалық трансмиссияның қосқыштық сипаттамасы тек қана қозғалтқыштың және қысқамерзімді қосу-ажырату режимінде қолданылатын муфтаның сипаттамасына байланысты.

 

 

12.5-сурет, Күштік жетек трансмиссия сұлбасы

а -сораптың реттелмейтін, механикалық, бір-бірімен жалғанған екі жетектік қозғалтқыштары; б – реттелетін мезаникалық беріліс қорабымен шығыр жетегі; в – жартылай автоматты сорап пен шығыр жетегі; 1 – қозғалтқыш; 2 – карданды білік; 3 – тірек; 4 – фрикционды муфта; 5 – қосақталатын шынжырлы беріліс; 6 – сораптың сынабелдікті берілісі; 7 – тісті беріліс; 8 – сорап; 9, 10 – шығыр жетегінің «тез» және «жәй» шынжырлы берілісі; 11 – беріліс қорабы; 12 - автоматты реттегіш құрылым.

 

Егер қозғалтқыш жүктелген күйінде қосу мүмкіндігіне ие болса (бу машиналары, тұрақты ток электрқозғалтқыштары және фазылы роторлы айнымалы ток электрқозғалтқыштары) трансмиссияда қозғалыс басталғанға дейін қосылған тұрақты муфталарды (тісті, жұдырықшалы т.б.) қолданғанда трансмиссияның күш алуы қосулы муфтамен, жүктеулі жүзеге асады. Бұл шақта қозғалтқыш статикалық (жұмыстық) кедергіні, трансмиссияның инерциялық күштерінің және негізгі айналысқа түсетін бөлшектердің кедергісін жеңеді, яғни өтпелі процесстердің механикалық тепе-теңдігінің теңдеуі төмендегідей болады,

 

М _д- М _ст- М _ид- М _ит=0, (12.3)

 

мұнда М _д және М _ст- қозғалтқыштың және статикалық кедергінің айналу моменті;

М _ид және М _ит - қозғалтқыштың айналатын бөлшектерінің инерциялық күштері және айналу өсіне қатысты трансмиссия моменті.

Инерциялық моменттердің өлшем бірлігі Н×м.

 

(12.4)

 

мұнда J _0i - қозғалтқыштың және трансмиссияның айналатын бөлшектерінің қозғалтқыш өсіне келтірілген моменті, Н×м×с²;

j _i – біліктердің бұрылу бұрышы, рад;

t - өтпелі процесс уақыты.