Қудуқларни фаввора ва газлифт усулларида ишлатиш учун жиҳозлар

L – лифтнинг узунлиги.
Қудуқнинг ишлатишни барқарор режимида тизманинг бошмоқидаги босим (III – III – сатҳ, 2.1-расм) h – баландликдаги суюқлик баландлиги босими билан аниқланади. ξ - лифтни нисбий ботиши деб айтилади.
Фаввора ёки газлифт қудуқлари учун ξ – 2.2-расмдаги каби аниқланади.



Бу ерда: – тизма бошмоқидаги босим;
– қудуқ устидаги босим;
ρ – суюқлик зичлиги;
g – эркин тушиш тезланиши;
L – қудуқ лифтининг узунлиги.
Газ суюқлик аралашмасини ҳаракатида учта режим қўлланилади.
1. Пуфакли режим газни босими юқори бўлганда суюқлик майда пуфакчалар билан кўтарувчи (НКҚ) қувурни пастки қисмидан юқорига ҳаракат қилади. Бунда газ пуфакчалари юқорига суюқлик билан биргаликда эркин ҳаракатланади (2.3-расм, а).
2. Снарядли ёки тиқинли режим (2.3-расм, б) суюқликдан катта йирик пуфакчалар кўринишдаги газлар ажралиб чиқади. Газ пуфакчалари суюқлик тўсиқчалари билан навбат – навбат кўринишида ҳаракатланади. Снарядли (портловчи пуфакчалар ёки ёрилувчи) режим асосан кўтарувчи қувурнинг (НКҚ) ўрта қисмида пайдо бўлади. Газ суюқлик ҳаракати давом этганда пуфакчалар йириклашади, оқимнинг ажралиши, қатламлашиши пайдо бўлади. Бундай режимда газсуюқлик аралашмасининг пулсацияси пайдо бўлади ва қудуқ нотекис режимда ишлайди.

2.3-расм. Газ суюқлик аралашмасини кўтаргичдаги ҳаракатини тузилмаси.
3. Дисперс – ҳалқали режим (2.3-расм, в) қачонки, бунда газ шаклидаги фаза кўтарувчи қувур ўртасидан ҳаракатланади, оқим ток ядросини ҳосил қилади, суюқлик фазаси эса кўтарувчи қувур девори бўйлаб ҳаракатланади. Газ шаклидаги оқим ядросида суюқлик томчилари мавжуд бўлади.
Дисперс – ҳалқали режим кўтарувчи қувурларда асосан қудуқ устига яқинлашганда пайдо бўлади, қайсики бунда босимнинг катта қийматга пасайиши ва газсуюқлик аралашмасининг катта тезликдаги ҳаракати кузатилади.
Ишловчи қудуқнинг ҳалқа оралиғида – динамик сатҳ ўрнатилади. Бу фазада қудуқ туби босими, суюқлик устунининг босимидан келиб чиқиб аниқланади.
(2.11)
Бу ерда: – кўтарувчи қувурнинг динамик сатҳни тагига ботиш чуқурлиги, м;
ρ – суюқлик зичлиги;
– газсуюқлик аралашмасининг зичлиги;
– босимнинг ишқаланишда йўқотилиши, МПа.
Суюқлик устуни бўйича босимнинг ишқаланишга йўқотилишини қуйидаги формула орқали ифодалаймиз.

Бунда (6.11) – ифода қуйидаги кўринишга келади.

(2.13) – тенгламани иккала тарафини ҳам ρ ва L га бўлиб, қуйидаги ифодани ҳосил киламиз.

Бу ерда - НКҚ – нинг нисбий ботиш чуқурлиги ёки кўтарувчи қувурнинг бир бирлигида напорни йўқотилиши - ишқаланиш кучини енгиш учун бир бирлик узунликда напорнинг йўқотилиши. Назарий жиҳатдан ва - ни аниқлаш қийин, чунки газ ва суюқлик қувурда ҳар хил тезлик билан ҳаракатланади.
Насос компрессор қувур орқали газсуюқлик аралашмасини ҳаракатида босимнинг йўқотилиши суюқлик ҳажмий сарфига, газни V – ҳажмий сарфига, қувурни диаметрига – d, суюқлик ва газни физик хоссаларига, суюқликни – ва газни – зичлигига, қовушқоқлигига , газни – ва суюқлик газни (4) сиртида суюқликни тортишиш кучига боғлиқ.
Қудуқнинг кунлик дебити 200 т/кун ва газ омили 100 м³/т дан кичик бўлганда ишқаланишга напорни йўқотилишини ҳисобга олмаса ҳам бўлади.
Газ суюқлик аралашмасининг зичлигини қуйидагича аниқлаш мумкин.

бу ерда: - берилган босим ва ҳаракатдаги суюқликнинг зичлиги;
– берилган босим ва ҳаракатдаги газнинг зичлиги;
ϕ– ҳақиқий газ таркиби, қувурдаги газ оқимининг кўндаланг кесим юзасини унинг умумий юзасига нисбати.

Бу ерда: – қувурдаги газ оқимининг кесим юзаси;
F_суюқ – қувурдаги суюқлик оқимини юзаси;
F – НКҚ – нинг кесим юзаси.
Газ оқими таркибининг ўзгариш қонунияти, оқимнинг бир зумдаги бўлакчаси ёки лаборатория қурилмасидаги гамма нурларини нурланишига қараб ўрнатилади.
Қудуқдаги газнинг зичлигини Бойль-Мариотт формуласи ёрдамида аниқлаш мумкин.

Бу ерда: – кўтарувчи қувурнинг бошмоқидаги босим, МПа;
– қудуқ устидаги босим, МПа;
– – атмосфера босимдаги газнинг зичлиги.
Кўп ҳолатларда газсуюқлик кўтаргичларини ишлатишда снарядли режим содир бўлади, қайсики суюқлик юқорига газнинг ҳаракатлантирувчи кучи таъсирида кўтарилади. Газ суюқликка нисбатан тезроқ ҳаракат қилади. Шунинг учун бундай йўқотилиш сирпаниш ёки нисбий ҳаракатидаги йўқотилиш дейилади.
Бошмоқ ва қудуқ усти оралиғида босимнинг йўқотилиши қуйидаги формула ёрдамида аниқланади.
h = h_тўл – h_сир - h_ишқ (2.18)
бу ерда: h_тўл – фойдали иш бажариш учун сарфланган напор;
h_сир – газни нисбий силжиши учун сарфланган напор;
h_ишқ – ишқаланиш кучини енгиш учун сарфланган напор.
Нисбий ҳаракатдаги йўқотилиш тезлигининг тескари боғланиши бўйича аниқланади, қайсики ҳаракат тезлиги оширилса ишқаланиш кучи бир зумда ошади.

2.4-расм. Газланган суюқликнинг газ ҳажмига боғлиқ ҳолдаги ҳаракатида напорни йўқотилиши.
1- h_тўл+h_сир; 2- h_ишқ ; 3- h_тўл+h_сир+h_ишқ
2.4-расмда фойдали босимни йўқотилиши ва сирпаниш учун босимни йўқотилиши h_тўл+h_сир ишқаланиш кучини енгиш учун босимни йўқотилиш h_ишқ - ни, V - газ ҳажмини сарфига боғлиқлиги кўтарувчи қувур диаметри d = 73 мм ва суюқлик сарфи q = 2,4 л/с бўлгандаги боғланиш графиклари келтирилган.
Бу боғланишлар А.П.Крыловнинг боғланишлари орқали 1 метр узунликдаги қувур учун экспериментал маълумотлар асосида қурилган. 2.4-расмдан кўриниб турибдики, суюқлик сарфи ўзгармаганда қувур орқали газ кўп ўтади. Умумий напорни йўқотилиши h_тўл+h_сир – ни йиғиндисининг қийматлари кичик бўлади. Ўтказадиган газнинг миқдори ошиши натижасида ишқаланишга сарфланадиган йўқотилиш ҳам ошади. 2.4-расмдан кўриниб турибдики, сарф ва қувур диаметри ўзгармаганда газ сарфи 25 л/с – дан кичик бўлганда h – босимнинг йўқотилиши кичик бўлади.
Ҳайдаладиган газнинг ҳажми оширилганда, кўтарувчи қувурлардаги газсуюқлик аралашмасининг ҳаракатида умумий босимни йўқотилиши ошади.
Газ ва суюқликнинг миқдори ўзгармаганда, кўтарувчи қувурнинг диаметрига боғлиқ бўлган напорнинг йўқотилишини боғланиш графиги 2.5-расмда тасвирланган.

2.5-расм. Фойдали босимни йўқотилиши ва силжиши ҳамда 1 метр узунликдаги сувни газнинг ҳажмга боғлиқ (h_тўл+h_сир+h_ишқ) ишқаланишини боғлиқлик графиги.
Бу 2.5-расмда h_тўл+h_сир ва h_ишқ йўқотилишлар 1 метр қувур узунлиги учун олинган. Кўтарувчи қувурнинг узунлиги 33 мм-дан 144 мм-гача бўлиб, газнинг сарфи ҳажмда V = 15 л/с ва суюқлик сарфи q = 1,6 л/с доимийдир.
2.5-расм ва 2.6-расмдаги узлуксиз чизиғи билан тасвирланган эгри боғланишлар h-тўлиқ босимни h_тўл+h_сир ва h_ишқ биргаликда йиғиндисини қўшиб қуришдан келиб чиққан.
Эгри боғланишдан кўриниб турибдики, 1 метр қувур узунлиги учун тўлиқ йўқотилиш 0,3 метрга тўғри келиб, қувурнинг шартли диаметри d =73 мм га тенг.
Юқорида келтирилган графиклардан ташқари, А.Т.Крилов томонидан ўтказилган экспериментал маълумотлари асосида суюқликнинг ҳажмий сарфини ўзгаришини газнинг ҳажмий сарфига боғлиқ графигини қурилган.
Бунда 1 метр кўтаргич узунлиги учун босимнинг фарқи ξ қуйидагига тенг.

Бу ерда: – – босимга мос келувчи кўтаргичдаги суюқлик устунининг баландлиги;

– – босимга мос келувчи кўтаргич устидаги суюқлик босими;
L – кўтаргич узунлиги.

Кўтаргич устидаги қарши босим атмосфера босимига тенг бўлса, бунда бўлиб, ва L га нисбати нисбий ботиш ( ) деб аталади.

– катталиги кўтаргичнинг умумий узунлиги L – ни қанча узунлигини ва суюқликни ичига ботганлигини кўрсатади.
Умуман олганда қудуқ устидаги қарши босим, атмосфера босимидан юқори бўлади. Шунинг учун кон коммуникацияларда суюқликнинг ҳаракатланиши учун қўшимча босим ҳосил қилишади.