Пневмокомпенсатора

При (рис. 6.4) – рівень рідини в пневмокомпенсаторі мінімальний (початок акумулювання рідини);

при – рівень рідини в пневмокомпенсаторі максимальний (кінець акумулювання рідини в пневмокомпенсаторі).

В результаті нерівномірності подачі в кожний момент часу об’єм рідини, що поступає в пневмокомпенсатор і витікає з нього, об’єм пневматичної подушки в пневмокомпенсаторі змінюється від V_min до V_max. При цьому проходить періодичне коливання тиску газу від P_max до P_min. Із збільшенням об’єму повітряної подушки в пневмокомпенсаторі, нерівномірність потоку рідини зменшується.

 

6.3 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

 

6.3.1 Коефіцієнта пульсації тиску визначається за формулою:

(6.1)

де – максимальний тиск насоса (максимальне відхилення стрілки манометра) для даної циліндрової втулки;

P_min – мінімальний тиск насоса (мінімальне відхилення стрілки манометра) для даної циліндрової втулки;

V_max – об’єм повітряної подушки в пневмокомпенсаторі при P_min ;

V_min – об’єм повітряної подушки в пневмокомпенсаторі при ;

– об’єм рідини, що акумулюється в пневмокомпенсаторі за час від t₁ до t₂ (рис. 6.4);

– середній об’єм пневмокомпенсатора.

Коефіцієнт пульсації тиску може змінюватись в межах 0, 05...0, 12. Для насосів загального призначення приймають 0, 05, а для бурових насосів 0, 12 (12%).

6.3.2 Середній об’єм повітря пневмокомпенсатора для поршневого насоса двосторонньої дії визначаємо за формулою:

,

(6.2)

де коефіцієнт, що залежить від кратності дії поршневого насоса (для насоса чотирикратної дії , для насоса трикратної дії ;

площа поперечного перерізу поршня, ;

хід поршня, м.

6.3.3 Площа поперечного перерізу поршня:

,

(6.3)

де – діаметр поршня.

6.3.4 Довжину ходу поршня визначаємо за формулою:

,

(6.4)

де – радіус кривошипа.

6.3.5 Об’єм газової камери пневмокомпенсатора при атмосферному тиску визначають з виразу:

,

(6.5)

Звідси:

,

(6.6)

де – середній тиск насоса.

6.3.6 Середній тиск насоса:

,

(6.7)

6.3.7 Знаходимо необхідний діаметр сфери пневмокомпенсатора:

.

(6.8)

Звідки:

.

(6.9)

6.3.8 За емпіричною формулою професора Караєва М. А. визначаємо необхідний об’єм пневмокомпенсатора бурового насоса:

,

(6.10)

де – коефіцієнт ефективності, який залежить від ступеня пульсації тиску і діаметра циліндрової втулки насоса;

– діаметр поршня;

– довжина ходу поршня;

– середній тиск насоса, для даної циліндрової втулки;

– тиск попереднього наповнення пневмокомпенсатора повітрям ();

– коефіцієнт політропи (для повітря = 1, 43).

6.3.9 Коефіцієнт ефективності вибирається з табл. 6.1. При необхідності визначення проміжних значень , використовують метод інтерполяції.

 

Таблиця 6.1 – Коефіцієнт ефективності

Dп
	0, 05	0, 104
0, 12	0, 233
	0, 05	0, 130
0, 12	0, 292

 

Таблиця 6.2 – Вихідні дані для виконання роботи

Варіанти	Параметри
, м		, м	, %	, МПа	Дія насоса
	0, 2		0, 125			Одностороння
	0, 19		0, 200			Двостороння
	0, 18		0, 150			Двостороння
	0, 17		0, 120			Одностороння
	0, 16		0, 200			Двостороння
	0, 15		0, 150			Двостороння
	0, 14		0, 130			Одностороння
	0, 13		0, 200			Двостороння
	0, 14		0, 150			Двостороння
	0, 15		0, 135			Одностороння

 

6.4 Контрольні запитання

 

6.4.1 Яке призначення компенсатора ЗПН?

6.4.2 Які застосовуються типи пневмокомпенсаторів на поршневих насосах?

6.4.3 Як визначається середній об’єм повітря пневмокомпенсатора для ЗПН?

6.4.4 Як визначається ступінь пульсації тиску ЗПН?

6.4.5 Яка пульсація тиску є допустимою для поршневих насосів?

6.4.6 Як впливає кратність дії насоса на розміри пневмокомпенсатора?

6.4.7 Як на практиці зменшують пульсацію подачі і тиску насоса?

6.4.8 З якою метою встановлюють штуцер в пневмокомпенсаторі?

6.4.9 Як змінюється об’єм пневмокомпенсатора при збільшенні кратності дії насоса?