Страницу Назад
Поискать другие аналоги этой работы
840 Расчетная часть-Расчет клапана-отсекателя КАУ-89-350 и замка для него 1ЗК-70-350-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газаID: 173326Дата закачки: 26 Сентября 2016 Продавец: leha.nakonechnyy.2016@mail.ru (Напишите, если есть вопросы) Посмотреть другие работы этого продавца Тип работы: Диплом и связанное с ним Форматы файлов: Microsoft Word Сдано в учебном заведении: ИНиГ Описание: Расчетная часть-Расчет клапана-отсекателя КАУ-89-350 и замка для него 1ЗК-70-350-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа Комментарии: 11 Расчетная часть 11.1 Гидравлический расчет втулки-дросселя Принцип действия разрабатываемого автоматического клапана-отсекателя заключается в том, что за счет перепада давления на сменной втулке-дросселе поршень воспринимает усилие, направленное снизу вверх, которое при определенных перепадах давления преодолевает вес подвижных частей клапана, усилие пружины и силу трения уплотнений и перемещает его вверх. При этом тарель клапана садится в седло, перекрывая центральный канал скважины. В зависимости от площади поперечного сечения втулки и усилия пружины отсекатель будет закрываться при различных расходах жидкости, то есть практически клапан-отсекатель настраивается на необходимый расход соответствующим подбором площади поперечного сечения отверстий втулки и усилия пружины, которое зависит от осевого перемещения ее торцов. Целью данного расчета будет являться определение проходного сечения втулки, то есть ее внутреннего диаметра. Условие перекрытия потока жидкости клапаном отсекателем: , (1) где - перепад давления, создаваемый втулкой-дросселем; - площадь сечения втулки-дросселя; - сила трения уплотнительных колец о поршень и толкатель клапана; - вес подвижных частей клапана; - усилие, возникающее при сжатии пружины. [1] Площадъ сечения втулки-дросселя, м2.: , (2) где - диаметр проходного сечения клапана; - диаметр проходного сечения втулки-дросселя. Определим вес подвижных частей клапана, Н.: , (3) где - вес уплотненительных колец по ГОСТ 9833-73 (2 шт.); - вес толкателя; - вес поршня; - вес втулки. Определим , Н.: , (4) где - ускорение свободного падения; - масса одного уплотнительного кольца по ГОСТ9833-73; . Вычислим вес толкателя, Н.: , (5) где - масса толкателя, кг.: , (6) где - объем толкателя; - плотность стали. Найдем , как сумму обьемов цилиндрических тел, из которых он состоит (см. рисунок 23), м3.: Рисунок 23 – Толкатель , . Вычислим вес поршня, Н.: , (7) где - масса поршня, кг.: , (8) где - объем поршня. Найдем , как сумму обьемов цилиндрических тел, из которых он состоит (см. рисунок 24), м3.: Рисунок 24 – Поршень , . Вычислим вес втулки-дросселя, Н.: , (9) где - масса втулки-дросселя, кг.: , (10) где - объем втулки-дросселя. Найдем , как сумму обьемов цилиндрических тел, из которых она состоит (см. рисунок 25), м3: Рисунок 25 – Втулка-дроссель , , . Вычислим силу трения уплотнительных колец о толкатель и поршень клапана, Н.: , (11) где - коэффициент трения резины по стали; - сила упругости резины при сжатии, Н. [11] , (12) где - жесткость резины по ГОСТ 9833-73; - смещение колец при сжатии. Уплотнительное кольцо сжимается поршнем и толкателем на величину 1 мм по диаметру 42 мм. , . Вычислим усилие при сжатии пружины, Н.: , (13) где - жесткость пружины 1086-1012 ГОСТ 18793-80; - ход пружины необходимый для закрытия клапана. . Определим перепад давления, создаваемый втулкой-дросселем при аварийном дебите. Исходные данные для расчета (информация предоставлена ОАО «НОРИЛЬСКГАЗПРОМ» по скважине 2356 ГКМ «Пелятка», на которой установлен автоматический клапан-отсекатель в колонне НКТ89): - аварийный дебит (закрытие клапана); - относительный удельный вес газа; - температура в скважине; - давление на глубине установки клапана-отсекателя. Перепад давления, Па.: , (14) где - гидравлические сопротивления при сужении потока; - скорость потока в узкой части втулки-дросселя. [10] Гидравлические сопротивления при сужении потока найдем по формуле Идельчика [10]: . (15) Скорость потока в узкой части втулки найдем по формуле, м/с.: . (16) Подставим выражения 15 и 16 в уравнение 14 и получим: . (17) Все полученные результаты подставим в уравнение 1: . Полученное уравнение решим при помоши программы MathCad: Рисунок 26 – Решение уравнение в MathCad Таким образом, внутренний диаметр втулки-дросселя принимаем равным 29,6 мм. Остальные размеры: длину втулки, размер пояска для крепления в толкателе и выходную кромку принимаем конструктивно. 11.2 Расчет цангового соединения на прочность При закрытии клапана-отсекателя основное усилие от давления в колонне НКТ будет воспринимать цанговый захват замка для клапана-отсекателя. Рассчитаем лепестки цанги на срез (рисунок 27). Рисунок 27 – Цанговое соединение замка Условие прочности: , (18) где - допускаемое напряжение на срез для стали 40ХН; - коэффициент запаса прочности; - расчетное напряжение на срез. [11] Напряжение на срез определим по формуле, МПа.: , (19) где - площадь продольного сечения лепестка цанги; - количество лепестков цанги; - осевое усилие, возникающее от давления на клапан (рисунок 6). Площадь продольного сечения лепестка цанги, м2.: , (20) где - высота лепестка цанги; - длина уги лепестка цанги. . Осевое усилие, возникающее от давления на клапан, Н.: , (21) где - давление закрытие клапана-отсекателя КАУ-89-350; - площадь тарели клапана с седлом, м2.: Рисунок 28 – Действие давления на тарель клапана , (22) где - диаметр тарели клапана с седлом. , , , . Условие прочности цангового соединения на срез выполняется. 11.3 Расчет тарели клапана на срез Условие прочности: , (23) где - допускаемое напряжение на срез для стали 40ХН; - коэффициент запаса прочности; - расчетное напряжение на срез. [11] Напряжение на срез определим по формуле, МПа.: , (24) где - площадь сечения среза тарели по седлу, м2.: , (25) где - диаметр проходного сечения седла; - толщина тарели. , Условие прочности тарели клапана на срез выполняется. 11.4 Расчет крепления втулки-дросселя на срез При прохождении потока газа через втулку-дроссель создаются гидравлические сопротивления. В результате перепада давления, на поясок крепления втулки воздействует сила, сремящаяся его срезать (рисунок 29). Рисунок 29 – Действие перепада давления на втулку-дроссель Условие прочности: , (26) где - допускаемое напряжение на срез для стали 40ХН; - коэффициент запаса прочности; - расчетное напряжение на срез. [11] Напряжение на срез определим по формуле, МПа.: , (27) где - сила действия перепада давления на поясок втулки, Н. - площадь сечения среза пояска втулки, м2.: , (28) где - толщина пояска втулки. . Сила действия перепада давления на поясок втулки, Н.: . (29) Подставим в левую часть данные, полученные в уравнениях 2 и 17 и поличим: , (30) Вычисли , МПа.: , . Условие прочности крепления втулки-дросселя выполняется. Размер файла: 235,2 Кбайт Фаил: (.rar)
Коментариев: 0 |
||||
Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них. Опять не то? Мы можем помочь сделать! Некоторые похожие работы:К сожалению, точных предложений нет. Рекомендуем воспользоваться поиском по базе. |
||||
Не можешь найти то что нужно? Мы можем помочь сделать! От 350 руб. за реферат, низкие цены. Спеши, предложение ограничено ! |
Вход в аккаунт:
Страницу Назад
Cодержание / Нефтяная промышленность / Расчетная часть-Расчет клапана-отсекателя КАУ-89-350 и замка для него 1ЗК-70-350-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование для добычи и подготовки нефти и газа
Вход в аккаунт: