Определение мощности электродвигателя для станков-качалок

3.3 Определение мощности электродвигателя для станков-качалок

Мощность электродвигателей, необходимая для работы станков-качалок, может быть определена по различным формулам: Д.В. Ефремова, Азэлектропрома, Энергетического института Академии наук АзССР, Азинмаша, АзИИ и по упрощенной формуле – в зависимости от веса поднимаемого столба жидкости и средней скорости движения плунжера. Кроме того, эта задача может быть решена при помощи диаграммы и по специальным таблицам, составленным Азинмашем.

Наиболее достоверные результаты, хорошо совпадающие с практическими данными, получаются по формулам Азинмаша и АзИИ. Для быстрых и приближенных расчетов можно пользоваться упрощенной формулой, диаграммой и специальными таблицами Азинмаша [5, 6, 7].

 

Задача 9

Определить по формулам Азинмаша и по упрощенной формуле мощность электродвигателя для станка-качалки на основании следующих данных: диаметр плунжера насоса D_пл; глубина спуска насоса L. Расстояние от устья до динамического уровня Н = (L-50) м. Дебит скважины Q. Плотность добываемой жидкости ρ_ж = 895 кг/м³. Длина хода полированного штока S. Число качаний в минуту n. Диаметр насосных труб d_нкт. Диаметр насосных штанг d_ш2 (см. условие к пятой задаче).

3.3.1 Расчет мощности электродвигателя по формулам Азинмаша

Необходимую мощность электродвигателя N определяли по среднеквадратичному значению тангенциальных сил согласно [6, с.318] по формулам:

                    , кВт           (3.35)

или

                 , кВт                       (3.36)

,   (3.37)

где N₀ – постоянные потери мощности в наземном оборудовании (потери

   холостого хода станка-качалки);

Q_т – теоретическая производительность насоса;

K₀ – относительный коэффициент формы кривой крутящего момента

   на валу эл.двигателя;

K_б – отношение веса балансирных грузов к общему весу всех

   противогрузов, равное 0,2;

K_с , K_к – постоянные коэффициенты;

K_а – поправочный коэффициент, учитывающий влияние деформации

   штанг и труб на величину среднеквадратичной мощности,

   зависящий от отношения величины хода плунжера к ходу

   полированного штока S _пл /S;

D_пл – диаметр плунжера;

H – расстояние от устья до динамического уровня;

S – ход полированного штока;

n – число качаний.

В таблицах 3.2 и 3.3 приведены значения коэффициентов К_с, К_н, Р, К_а для станков-качалок [6, с.318].

Таблица 3.2 – Значения коэффициентов К_с, К_н, Р для станков-качалок

                        

Тип СК

K_с

K_к

СК 2-0,6-250

СК 3-1,2-630

СК 4-2,1-1600

СК 5-3-2500

СК 6-2,1-2500

СК 8-3,5-4000

0,6

0,26

0,17

0,13

0,11

0,095

1,5

1,3

1,1

1,0

1,0

1,0

0,01

0,02

0,04

0,07

0,15

0,16

 

Таблица 3.3 – Значения коэффициента К_а

S _пл /S

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

K_а

0,55

0,7

0,8

0,9

0,95

0,98

1,0

 

Ход плунжера S _пл , м, определяли согласно [6, с.319] по формуле

                                   ,             (3.38)

где Е – модуль упругости стали.