V.2. Neft quvurlarining gidravlik hisobi

V.2. Neft quvurlarining gidravlik hisobi
Gidravlik qarshilik koeffitsiyenti. Gidravlik qarshilik koeffitsiyenti λ, Reynolds
soni Re=ωD/v va nisbiy g`adir–budurlik k/D ning funksiyasi hisoblanadi. K – quvur
ichki devor sirti holatining gidravlik qarshilikka ta‘sirini harakterlovchi, ekvivalent
absolyut g`adir – budirlik.
63
Reynolds sonining nisbatan kichik miqdorida laminar va turbulent oqim
zonalarida oqimi g`adir – budurliklarning bo`rtiqlari suyuqlik oqimi bilan silliq
surkalib oqadi va g`adir – budirlik napor yo`qotilishiga ta‘sir qilmaydi, gidravlik
qarshilik koeffitsiyenti miqdori faqat Reynolds (Re) soniga bog`liq bo`lib, Re soni
ortsa, gidravlik qarshilik koeffitsiyenti λ kamayadi. Bunday xududga, ya‘ni λ=λ(Re)
ga silliq ishqalanish hududi deyiladi. Reynolds sonining ortib borishi esa, g`adir –
budirlikning o`lchamlari qancha katta bo`lsa, shuncha tez hosil bo`ladi. Bundan kelib
chiqadiki, endi suyuqlik oqimiga qarshilik ko`rsatish nafaqat Reynolds soniga balki
g`adir – budirlikka ham bog`liq ekanligi ko`rinib turibdi. Bu hududga ya‘ni λ = λ(Re,
k/D) ga aralash ishqalanish hududi deyiladi. Bu yerda Re soni miqdori ortishi bilan,
uning λ ga ta‘siri kamayib, k/D ning ta‘siri ortib boradi. (G`adir – budirlik
burtiqlarida uyrumlar hosil bo`lish tezligi ortib boradi).
Reynolds sonini va Leybenzon formulasini aniqlash.
Reynolds sonining katta miqdorlarida λ koeffitsiyenti unga bog`liq bo`lmay
qo`yadi. Ya‘ni λ=λ(k/D) bo`ladi. Bunday hududga – mutloq g`adir – budir
ishqalanish hududi yoki kvadratik tartibdagi harakat hududi deyiladi. Bu yerda λ –
doimiy kattalik va naporning yo`qotilishi tezlik kvadratiga to`g`ri proportsionaldir.
Laminar oqim (Re=2000) da gidravlik qarshilik koeffitsiyenti λ Stoks
formulasi orqali aniqlanadi:
λ=64/Re
Laminar tartibdagi oqim qovushqoq neftlarni haydashda sodir bo`ladi. λ ning
turbulent oqimi (Re=3000) silliq ishqalanish xududidagi qiymati Blaziusning empirik
formulasi bilan aniqlanadi.
λ=0,3164/(Re)
0,25
bu formuladagi o`rta qovushqoqlikdagi neftni haydovchi quvurini hisoblashda
foydalaniladi.
Ochiq turdagi neft mahsulotlari haydaydigan neft mahsulotlari quvuri bir
qancha vaziyatlarda, undagi oqim tartibini kvadratik deb qabul qilib Shifrinson
formulasi bilan hisoblash mumkin.
64
λ=0,11(k/D)
0,25
Aralash ishqalanish hududidagi gidravlik qarshilik koeffitsiyentini aniqlash
uchun universal formulalar ishlatiladi. Ulardan biri Altshul formulasi:
λ=0,11(k/D+68/Rе)
0,25
Altshul shuni ko`rsatadaki agar Rek/D<10 bo`lsa, u holda Blazius formulasi
orqali, agar Rek/D>500 bo`lsa, Shifrinson formulasi orqali aniqlash mumkin.
Shunday qilib, Rek/D<10 ni silliq va aralash ishqalanishlar hududlari orasidagi
chegara deyish mumkin. Rek/D=500 ni esa aralash va mutloq g`adir – budir
ishqalanish hududlari orasidagi chegara deyish mumkin. Ekvivalent g`adir – budirlik
ko`rsatkichlari:
Yangi choksiz quvurlar uchun: k=0,01-0,02 mm, bir necha yil ishlatilgandan
so`ng: k=0,15-,03;
Yangi payvandlangan quvurlar uchun: k=0,03-0,1 mm, bir oz zanglagan
quvurlar uchun: k=0,1-0,2.
Diametri 377 mm gacha bo`lgan magistral neft quvurlari k=0,125 mm, katta
diametrli quvurlar uchun k=0,1 ga teng deb qabul qilingan.
Stoks, Blazius va Shifrinson formulalari quyidagi umumiy ko`rinishga ega:
λ=А/Rе
m
Bu yerda A va m – doimiy kattalik, m – suyuqlik harakatining tartibi
ko`rsatkichi deyiladi. Bu formulani Darsi – Veysbax tenglamasiga quysak va
Re=4Q/(πDv) deb qabul qilsak, u holda Leybenzonning to`ldirilgan formulasini hosil
qilamiz:
h
τ
=β(Q2
-m
v
m
)/(D
5-m
)L
bunda
β=8A/(4
m
π
2-m
g)
Leybenzon formulasi h
τ
ning Q ga bog`liqligi yaqqol ko`rinib turgan
vaziyatlardagina qo`llanilishi mumkin.
65
mֽ A va β ning qiymatlari quyidagi jadvalda keltirilgan.
VI.1-jadval
Tartib
M
β, (с
2
/м)
Laminar
Turbulent
Kvadratik ishqalanish
Hududi
1
0,26
0
64
0,3164
Λ
128/πg=4.15
0,24/g=0,026
8λ/π
2
g=0,0827λ
Quvur uzunligi bo`yicha umumiy bosimni yo`qolishi quyidagicha aniqlanadi.
H=h
ish
+Σhm+Δz
bu yerda, Σh
m
– mahalliy qarshiliklardagi bosim yo`qolishlarining yig`indisi.
Δz – quvur trassasini oxirgi va boshlang`ich nuqtalarining o`rtasidagi farqni
ko`rsatuvchi belgi. Mahalliy qarshilik bo`yicha bosimning yo`qolishi quyidagi ifoda
bo`yicha topiladi:
h
m
=ξφ·w
2
/2g
bu yerda, ξ – mahalliy qarshilik koeffitsiyenti. Uning qiymati mahalliy qarshilik
turiga ko`ra jadval yordamida aniqlanadi. φ – to`ldirish koeffitsiyenti (turbulent rejim
uchun φ=1, lominar rejim uchun uning qiymati Re va ξ larga ko`ra grafik bo`yicha
qabul qilinadi.
Nasos stansiyalarining asosiy jixozlari tanlanib ularni joylashtirish uchun hisob
ishlari amalga oshiriladi. Neft va uning mahsulotlari magistral quvurlarining, nasos
stansiyalarining asosiy jixozlariga, nasoslar va ularni harakatga keltiruvchi
elektrodvigatellar kiradi.
Nasos stansiyalari soni umumiy ko`rinishdagi ifoda yordamida aniqlanadi.
n=iℓ+Δz/N
st
bu yerda ℓ - quvur uzunligi, agar davon nuqtasi bo`lsa, shungacha bo`lgan masofa
km. N
st
– stansiyada hosil qilinayotgan bosim.
66
Agar stansiya markazga intilma nasoslar bilan jixozlangan bo`lsa, kerakli
bosim stansiya kommunikatsiyalarida bosimning yo`qolishini hisobga olib, nasos
stansiyalari soni quyidagicha topiladi.
n=iℓ+Δz/N
i
–Δh
bu yerda N
i
– quvur ichidagi hisobli bosim. U ishlatiladigan quvurning chidamlilik
qobiliyatiga ko`ra aniqlanadi. Δh – stansiya quvur kommunikatsiyalarida
yo`qotishlardan tashkil topgan qo`shimcha bosim, m da.
|