Құм тығының сумен жуғандағы гидравликалық есебі

Ұңғының қалыпты жұмыс істеуі құм тығының сағада қалыптасуымен бұзылады. Ұңғыны құм тығынынан тазартудың ең тиімді жолы ұңғыны жуу.

Ұңғыны жуу тура және кері бағытта жүруі мүмкін. Тура жууда жуғыш сүйықтық ұңғыға түсірілген жуу құбырлар арқылы енеді. Жуылған құм тығыны жуу сұйықтығымен бірге НКТ мен жуу құбырлар арасындағы сақиналы кеңістік арқылы сыртқа шығарылады.

Ал кері жуу кезінде жуу сұйықтығы НКТ мен жуу құбырлар арасындағы сақиналы кеңістік арқылы кіріп жуу құбырлары ішімен сыртқа шығады.

Есептің берілгендері:

ұңғы тереңдігі, Н= 1047,1 м

колонка диаметрі, Д=0,146 м

жуу құбырларының сыртқы диаметрі, dн=0,073 м

жуу құбырларының ішкі диаметрі, d_в=0,062 м

құм түйіршіктерінің максимал өлшемі, =1 мм

Құм тығыны колонканың ішінде фильтрден жоғары орналасқан.

Тығынды жуу ПАВ-80 агрегатымен жүргізіледі. Ол КДМ-46 двигателі максималды қуаты 93 ат күші бар С-80 тракторы мен екі цилиндрлі сораптан (НГ-80) түрады. Сораптың үш жылдамдығы бар.

1. 73 мм құбырлар ішімен сұйықтық қозғалған кездегі гидравликалық кедергі:

мұндағы =0,035 - 73 мм құбыр ішімен сұйықтық жүру кезіндегі үйкеліс коэффиценті.

d_в - жуу құбырлардың ішкі диаметрі

- жуу сұйықтың жылдамдығы

Агрегаттың 1-ші жылдамдықта жұмыс істеген кездегі:

агрегаттың 2-ші жылдамдықта жұмысы кезінде

агрегаттың 3-ші жылдамдықта жұмысы кезінде

2. Ұңғыдағы құм мен судың қоспасының гидравликалық кедергісі.

мұндығы, ф=1,1-1,2 құм мен сұйықтың араласу салдарынан болатын гидравликалық жоғалулар көбейюін ескертетін коэффициент.

агрегаттың 1-ші жылдамдықта істегендегі:

Һ₂=1,2*0,034(1047,1/(0,146-0,073))*(0,53²/2*9,81)=8,4м*су*арын

агрегаттың 2-ші жылдамдықтағы істегендігі:

Һ₂=1,2*0,034(1047,1/(0,146-0,073))*(0,75²/2*9,81)=16,8 м*су*арын

агрегаттың 3-ші жылдамдықтағы істегеңцігі:

Һ₂=1,2*0,034(1047,1/(0,146-0,073))*(1,47²/2*9,81)=64,5 м*су*арын;

3. Жуу құбырлар мен сақиналы кеңістіктегі сұйықтықтың

мұндағы, m=0,3 құм тығынының кеуектілігі F=167 игеру колонкасының 146 мм қимасының ауданы.

1=12 - бір прием ішіндегі тығымның биіктігі

f - сақиналы кеңістіктің көлденен қимасыньщ ауданы

Агрегаттың 1-ші жылдамдықтағы жұмысы

һ₃=((1-0,3)*167*1200)/66,8)*[2,6/1*(1-9,5/53)-1]=23,8 м*су арын

Агрегаттың 2-ші жылдамдықтағы жұмысы

һ₃=((1-0,3)*167*1200)/66,8)*[2,6/1*(1-9,5/75)-1]=26,7м*суарын Агрегаттың 3-ші жылдамдықтағы жұмысы

һ₃=((1-0,3)*167*1200)/66,8)*[2,6/1*(1-9,5/147)-1]=30 м*су арын

4. Судың қозғалысы кезіндегі шлангі мен вертлюктағы
гидравликалық кедергісі тәжірибиелік жолмен алынады. Агрегаттың бірінші жылдамдық кезіндегі шланг пен вертлюктің кедергілерінің қосындысы: һ4+һз=10,4 м*су баған;

2-ші жылдамдықтағы: Һ₄+Һ₅=19,5 м*су баған;

3-ші жылдамдықтағы: һ₄+һ₅=62,6 м*су баған;

5. Сораптан шлангіге дейінгі 73 мм айдау желісінің гидравликалық кедергісі (айдау желісінің ұзындығы -40 мм) мына формуламен есептейміз.

1-ші жылдамдықтағы:

Һ₅=0,035*40*1,52²/0,062*19,62=2,7 м*су баған

2-ші жылдамдықтағы:

Һ₅=0,035*40*2,15²/0,062*19,62=5,3 м*су баған

3-ші жылдамдықтағы

Һ₅=0,035*40*4,24²/0,062*19,62=20,7 м*су баған

6. Сораптың айдау қысымы, гидравликалық кедергілердің

Агрегаттың жұмысы 1 -ші жылдамдықта: Р_н=(69,6+8,4+23,8+10,4+2,7)/10=1,15 МПа;

Агрегаттың жұмысы 2-ші жылдамдықта: Р_н=(139,3+16,8+26,7+19,5+5,3)/10=2,1 МПа;

Агрегаттың жұмысы 3-ші жылдамдықта:

Р_н=(541,6+64,5+30,1 +62,6+20,7)/10=7,2 МПа;

7. Ұңғының қысымын мына формуладан шығарамыз:

Агрегаттың жұмысы 1-ші жылдамдықта: Р_түп=(1047,1+8,4+23,8)*1/10=10,8 МПа;

Агрегаттың жұмысы 2-ші жылдамдықта:

Р_түп=(1047,1 + 16,8+26,7)*1/10=10,9 МПа;

Агрегаттың жұмысы 3-ші жылдамдықта:

Р_түп=(1047,1+64,5+30,1)*1/10=11,4МПа;

8. Құм тығынының жууға керекті қуатты мына формуламен
есептейміз.

Мұндағы, Q - агрегаттың өнімділігі,

Агрегаттың жұмысы 1 -ші жылдамдықта:

N=114,6*4,6*1/75*0,65=10,8 л.с.=79 кВт;

Агрегаттың жұмысы 2-ші жылдамдықта:

N=207,6*6,5*1/75*0,65=27,7 л.с.=20,4 кВт;

Агрегаттың жұмысы 3-ші жылдамдықта: N=719,5*12,8*1/75*0,65=188,9 л.с.=139 кВт.

Агрегаттың двигателінің максимал қуаты 93 л.с., сондықтан да агрегат 3-жылдамдықта жұмыс істеуі мүмкін емес.

9. Жуу агрегатының максималдьі қуатын зерттеу.

1 -жылдамдықта жұмыс істегендігі:

К=10,8*100/93=11,6%

2-жылдамжықта жұмыс істегендігі:

К=27,7*100/93=29,8%

10. Шайылған қүмның көтерілу жылдамдығы:

1-жылдамдықта:

11. Жуылған қүм тығынының сыртқа шығу уақыты:

1 -жылдамдықта:

1=1047,1/0,44=238 сек немесе 4 мин

2-жылдамдықта:

1=1047,1/0,66=1587 сек немесе 26,5 мин

12. Сұйықтың ағыс күші мына формуламен есептеледі:

мұндағы, =30,2 см² ағыстың көлденнен қимасынын ауданы, ол 62 мм колоннамен айжалады.

1-жылдамдықпен жұмыс істегендегі:

Р=2,04 • 4,6²/30,2 • 167-8,56 • 10 ^-3 кг/см²

2-жылдамдықтағы жүмыс істегендегі:

Р=2,04 • 6,5²/30,2 • 167=1,71 • 10 ^-2 кг/см²

1. 146 мм мен 73 мм қ9бырлардың арасындағы с9йықтық

1-ші жылдамдықтағы жұмыс істегендігі:

2-ші жылдамдықтағы жұмыс істегендігі:

3-ші жылдамдықтағы жұмыс істегендігі:

2. 73 мм құбыр ішіндегі құм мен сұйықтықтың қоспасының

1 -жылдамдықта жұмыс істегендегі:

Һ₂=1,2*0,035*(1047,1/0,062)*(1,52²/2*9,81)=83,5 м*су*баған;

2-ші жылдамдықта жұмыс істегендегі:

Һ₂=1,2*0,035*(1047,1/0,062)*(2,15²/2*9,81)=167 м*су*баған;

3-ші жылдамдықта жұмыс істегендегі:

Һ₂=1,2*0,035*(1047,1/0,062)*(4,24²/2*9,81)=650м*су*баған;

3. Жуу құбырлар мен сақиналы кеңістіктегі сұйықтықгың

1-жылдамдықта жұмыс істегендегі:

Һ₃= ((1-0,3)*167*1200)/30,2)*[2,6/1*(1-9,5/152)-1]=6677 см немесе 66,8 м*су баған;

2-жылдамдықта жұмыс істегендегі:

Һ₃= ((1-0,3)*167*1200)/30,2)*[2,6/1*(1-9,5/215)-1]=6898 см немесе 69 м*су баған;

3-жылдамдықта жұмыс істегендегі:

һ₃=((1-0,3)*167*1200)/30,2)*[2,6/1*(1-9,5/424)-1]=7162 см немесе 71,6 м*су баған;

4. Кері жуу кезіндегі шлангі мен вертлюктағы гидравликалық

Айдау жүйесіндегі гидравликалық кедергі тура жуудағыдай болады:

1-жылдамдықта һ₆=2,7 м*су*баған;

2-жылдамдықта Һ₆=5,3 м*су*баған;

3-жылдамдықта һ₆=20,7 м*су*баған;

5. Сораптан шлангіге айдау желісіндегі гидравликалық

1 -жылдамдықта:

Р_н=(6,98+83,5+66,8+2,7)/10=1,6 МПа;

2-жылдамдықта:

Р_н=(13,98+167,1+68,98+5,3)/10=2,6 МПа;

3 -жылдамдықта: Р_н=(53,7+649,9+71,6+20,7)/Ю=8 МПа;

Ұңғы түбіндегі қысымды мына формуламен анықтаймыз:

Р_заб=(Н+һ₂+һз)*/10;

1 -жылдамдықта:

Р_заб= (1047,1+83,5+66,8)*1/10=12 МПа;

2-жылдамдықта:

Р_заб=(1047,1 + 167,1+68,98)*1/10=12,8 МПа;

3 -жылдамдықта:

Р_заб=(1047,1+649,9+71,6)*1/10=17,7 МПа.

7. Кері жуудағы құм тығының жууға керекті қуат тура
жуудағыдай анықталады.

1 -жылдамдықта:

N=160*4,6*1/75*0,65=15 л.с.=11 кВт; 2-жылдамдықта:

N=255,4*6,5*1/75*0,65=34 л.с.=25 кВт; 3 -жылдамдықта: N=795,9*12,8*1/75*0,65=209 л.с.=154 кВт.

8. Жуу агрегатының максималды қуатын зерттеу.

1 -жылдамдықта:

К=15*100/93=16,2%;

2-жылдамдықта:

К=34*100/93=36,7%;

9. Шайылған қүмның көтерілу жылдамдығы:

1 -жылдамдықта:

2-жылдамдықта:

10. Жуылған қүмның сыртқа шығу уақыты:

1 -жылдамдықта:

1=1047,1/1,42=737 сек=12,3 мин;

2-жылдамдықта:

1= 1047,1/2,06=508 сек=8,5 мин.

Сұйықтың шайю ағыс күшін мына формуламен есептеледі:

1 -жылдамдықта:

Р=2,04*4,6²/125* 167=0,002 кг/см²

2-жылдамдықта:

Р=2,04*6,5²/125*167=0,004 кг/см²

Кері жуудағы сораптың айдау арыны тура жуудағыдан қысымның көрсеткіші әлде қайда жоғары. Кері жуудағы құм тығынын жуу жылдамдығы үш есе жоғары, онымен қатар жұмыс істеу уақыты үш есе төмен. Сұйықтықтың арыны өте төмен, әсіресе кері жуудағы (тура жуғаннан төрт есе темен). Тығыз құм тығынды жуу үшін ұштықтарды қолдану керек, оның салдарынан судың арыны арта түседі.

1.2 кестенің жалғасы