задание 1 по гзд. ЗАДАНИЕ1 Рахимов А. Рахимов Амирхан урб 1901 10вариант Расчет характеристики турбобура 1

• Название: Рахимов Амирхан урб 1901 10вариант Расчет характеристики турбобура 1
• Анкор: задание 1 по гзд
• Дата: 20.01.2022
• Размер: 17.09 Kb.
• Имя файла: ЗАДАНИЕ1 Рахимов А.docx
• Тип: Документы; #337081

Рахимов Амирхан УРБ 19-01

10-вариант

Расчет характеристики турбобура №1

Определить характеристику и вариант сборки турбобура для следующих условий:

-долото трехшарошечное с открытой опорой диаметром 215,9 мм

-удельный момент на д m=0,012 м

-расход бурового раствора Q=34 л/с (0,034 м³/с)

-плотность бурового раствора =1,16 г/см³ (1120 кг/м³)

-осевая нагрузка на долото G=160 кН (16 тонн)

-частота вращения долота n=400-500 об/мин (6,7-7,5 с^-1)

-диаметр турбобура 195 мм

-количество турбинных секций 3

-в наличии имеются ступени турбин диаметром 195 мм:

26/16,5-195 (от турбобура ЗТСШ1-195)

A7H4C (от турбобура А7Ш)

ТВМ-195

ступени гидроторможения ГТ

Требуется определить характеристику и вариант сборки турбобура!

Решение:

Определяем потребный тормозной момент турбобура:

М_s=2,5*m*G=2,5 *0,012*160*10³=4800 Н.м

Определяем общее количество ступеней турбин:

Z_s=3*110=330

Определяем требуемый тормозной момент одной ступени турбины:

М₁=4800:330=14,54 Н.м

Используя данные табл 6.2 посчитаем М₁, n_х и P₁ при Q=34 л/с и =1,16 г/см³

Таблица 6.2

Основные параметры стендовых характеристик турбин турбобуров [16]

Количество ступеней – 1;

Плотность жидкости – 1 г/см³ (1000 кг/м³)

Диаметр турбобура – 195 мм. Расход жидкости – 28 л/c

Тип турбины	Тормозной крутящий момент, Н.м	Холостая частота вращения, об.мин (с-1)	Рабочий перепад давления, МПа	Макс. перепад давления, МПа	Макс. КПД, %
26/16,5-195	8,07	835 (13,9)	0,0113	0,0113	55,3
A74HC	12,59	1110(18,5)	0,0287	0,0363	40,5
TBM-195	11,25	1080 (18,0)	0,0170	0,0211	56,6

Отсюда М_Т1=13,80 Н.м

Отсюда n_х=1014 об/мин

Отсюда P₁=0,016 Мпа

Параметры 1 ступени турбины 26/16,5-195 при Q=34 л/с и =1,16 г/см³

М_Т1=13,80 Н.м n_х=1014 об/мин P₁=0,016 Мпа

Тормозной момент трехсекционного турбобура с турбиной составить:

М_Т=М_Т1*Z_s=13,80*330=4554 Н.м

Что превышает потребный тормозной момент на 246 Н.м

Определяем частоту вращения вала турбобура на рабочем режиме:

n=0,5*n_x=0,5*1014=507 об/мин

что превышает требуемую частоту вращения на 27- 77 об/мин.

Учитывая, что мы имеем запас крутящего момента в 246 Н.м, можно использовать ступени ГТ для снижения частоты вращения, Для этого определим необходимое количество ступеней турбины, обеспечивающих потребную величину тормозного момента:

Z= М_s: М_Т1=4554:13,80=319

Следовательно, количество ступеней ГТ в турбобуре может составить:

Z_ГТ=Z_s-Z=330-319=11

Таким образом, в каждой турбиной секции можно разместить по 106 ступени турбины и по 3 ступеней гидроторможения ГТ.

Расчёт характеристики турбобура – 2.

Требуется определить характеристику и вариант сборки турбобура для тех же условий, что и в предыдущем примере, но при расходе бурового раствора Q=28 л/c

Тип турбины	МТ1, Н.м	nx, об.мин	P1, МПа
26/16,5-195	9,12	835	0,0127
A74HC	14,23	1110	0,0324
TBM-195	12,71	1080	0,0192

Сравнивая полученные величины М_T1 с требуемыми значением таро тормозного момента одной ступени турбины 10,83 Н.м, устанавливаем что турбина 26/16,5–195 не подходит для использования.

Сравнение полученных характеристик позволяет сделать выбор в пользу турбины ТBM – 195, так как турбобур с этой турбиной будет иметь меньший перепад давления при одинаковых величинах крутящего момента и примерно равных значениях частоты вращения.