47
С целью определения работоспособности и эффективности разработанного
устройства для утилизации теплоты буровой установки при бурении скважин с
продувкой воздухом были проведены экспериментальные исследования. В
результате установлена зависимость расхода топлива двигателя компрессора и
ДВС буровой установки, полученные зависимости представлены на рис.15 и 16.
а) расход топлива при базовом варианте; б) при применении
устройства для
утилизации теплоты без эжекционного сопла; с) при применении устройства для
утилизации теплоты с эжекционным соплом
Рис.15. Зависимость расхода
топлива двигателя компрессора от
давления сжатого воздуха
Рис.16. Зависимость расхода
топлива ДВС буровой установки
от давления сжатого воздуха
Применение устройства для утилизации теплоты буровой установки при
бурении скважин с продувкой воздухом позволило получить 1,2 кВт
электроэнергии напряжением 36 В, получить горячую воду в количестве 0,025
кг/с с температурой 85-100℃ в зависимости от режимов устройства, которую
можно использовать для технологических нужд.
Применение эжекционного
сопла в устройстве для утилизации теплоты буровой установки при бурении
скважин с продувкой воздухом снизило расход топлива двигателя до 12 % за счет
уменьшения сопротивления потоку выхлопных газов в выхлопной трубе ДВС
буровой установки и нагрузки на вентилятор охлаждающего радиатора.
Для утилизации теплоты, выделяемой двигателями внутреннего сгорания
в процессе бурения скважин с промывкой очистным раствором разработано
устройство для утилизации теплоты передвижной электростанции бурового
устройства, схематический вид которого представлен на рис.17.
Для определения эффективности разработанного
устройства утилизации
теплоты передвижной электростанции буровой установки проведены
экспериментальные исследования, в ходе которых установлены зависимость
мощности вырабатываемого электрического тока в термоэлектрогенераторе от
подаваемой на ДВС нагрузки, зависимость тепловой
мощности нагреваемой в
теплообменнике воды от расхода топлива, и зависимость мощности теплового
потока, образованного в теплообменнике от расхода топлива. На рис.18 и 19
приведена зависимость величины вырабатываемой электроэнергии в
термоэлектрогенераторе от нагрузки на двигатель и зависимость тепловой
48
мощности нагретого потока воздуха, выходящего из теплообменника от расхода
топлива.
1 – буровая установка; 2 – ДВС; 3 – радиатор; 4 – вентилятор;
5 – теплообменник; 6 – воздушный фильтр; 7, 9,11, 13, 15, 16 и 18 – трубы;
8 – выхлопная труба; 10 – термоэлектрогенератор; 12 – вихревая труба; 14 и
17 – теплообменник; 19 – насос
