《泵的原理与应用》.pptx

泵的原理与应用The use and application of pump目录CONTENTS泵的分类01螺杆泵及工作原理02发展前景05学习感想06双螺杆泵03螺杆泵在工业的应用04PARTONE泵的分类泵的基本分类依据泵的工作原理分类4叶片式泵其他式泵容积式泵PARTTWO螺杆泵及工作原理螺杆泵6螺杆螺杆泵泵是利用螺杆的回是利用螺杆的回转转来吸排液体的。中来吸排液体的。中间间螺杆螺杆为为主主动动螺杆，由原螺杆，由原动动机机带动带动回回转转，两两边边的螺杆的螺杆为为从从动动螺杆，螺杆，随主随主动动螺杆作反向旋螺杆作反向旋转转。主、从。主、从动动螺杆的螺螺杆的螺纹纹均均为为双双头头螺螺纹纹。由于各螺杆的相互由于各螺杆的相互啮啮合以及螺杆与合以及螺杆与衬衬筒内壁的筒内壁的紧紧密配合，密配合，在在泵泵的吸入口和排出口之的吸入口和排出口之间间，就会被分隔成一个或多个就会被分隔成一个或多个密封空密封空间间。随着螺杆的。随着螺杆的转动转动和和啮啮合，合，这这些密封空些密封空间间在在泵泵的吸入端不断形成，将吸入室中的液体封入其中，并自的吸入端不断形成，将吸入室中的液体封入其中，并自吸入室沿螺杆吸入室沿螺杆轴轴向向连续连续地推移至排出端，将封地推移至排出端，将封闭闭在各空在各空间间中的液体不断排出，犹如一螺母在螺中的液体不断排出，犹如一螺母在螺纹纹回回转时转时被不断被不断向前推向前推进进的情形那的情形那样样，这这就是螺杆就是螺杆泵泵的基本工作原理。的基本工作原理。螺杆泵的工作原理是什么？单螺杆泵三螺杆泵91、输送液体平稳、无脉动、无搅拌、振动小、噪音低。2、有很强的自吸性能，多相混输时，含气率不高于80%，含沙量不高于500g/m3。3、外置轴承结构，采用独立润滑，可以输送各种非润滑性介质。4、采用同步齿轮驱动，二转子之间不接触，即使短时间空转也无妨。5、泵体带有加热套，可以输送各种清洁或含有固体小颗粒的低粘度或高粘度介质(一般颗粒直径小于0.12-0.2mm)。特色优点螺杆的加工和装配要求较高；泵的性能对液体的粘度变化比较敏感。缺点双螺杆泵失效原因分析及预防螺杆泵一般用于高粘度、高含砂井采油，螺杆泵工作时，一方面杆柱承受拉力，一方面管柱、杆柱还承受很大的扭矩。因此，如果选井选泵不当，管柱和杆柱设计不当，泵质量不合格，防砂、防蜡措施不力，或生产时监测不力，都将会导致螺杆泵发生故障。双螺杆泵（选型）1001作为容积式泵，影响双螺杆泵流量的因素主要有转速、压力以及介质的粘度。螺杆泵在工作时，两螺杆及衬套之间形成密封腔，螺杆每转动一周便由进口向出口移出一个密封腔，即一个密封腔体积的液体被排出去。在泵内部不出现泄漏的理想状态下，泵的流量与转速成正比。流量02双螺杆泵的工作压力由出口负载决定，即出口阻力来决定。出口阻力与泵的出口处的压力是匹配的，出口阻力越大，工作压力也越大。若想知道压力，则需要用流体力学的知识对出口阻力精确的计算。压力 03泵的轴功率分为两部分，即：液压功率（压力液体的能量）和摩擦功率。对于确定的压力和流量，其液压功率是一定的，因此影响轴功率的因素为摩擦率。轴功率双螺杆泵（选型）1105泵的汽蚀余量与泵的转速，导程以及泵所输送介质的粘度等因素都有关系，它随轴向流速，工作粘度的增大而增大。在吸入条件不好的情况下，宜选择小导程的双螺杆泵。这在选型时是很重要的。气蚀余量06通过选择合适的泵转速，以达到适当的性能参数如流量等。随着粘度的不同，泵的转速亦应有所改变。转速的选择实质也是吸上性能的问题，尤其是在高粘度的情况下，如果转速选得过高，就会引起吸入不足，从而产生噪音和振动等问题。因此需遵照有关原则选择转速。双螺杆双螺杆泵泵的的转转速速选择选择 04泵工作分为以下几个阶段：吸入，此时液体连续不断地沿吸入管道移动；旋转的螺杆把能量传给工作液体；压出，此时液体带有克服压出管道系统所有阻力所必需的压力从泵中排出。吸上性能PARTFOUR螺杆泵在工业的应用采油机械中螺杆泵的技术应用13螺杆抽油螺杆抽油泵泵是一种是一种应应用用较为较为广泛的采油机械广泛的采油机械设备设备，其是利用，其是利用地面皮地面皮带轮转动带轮转动，带动带动井下井下泵进泵进行匀速运行匀速运转转，将油，将油层层中的石中的石油抽吸至地面。在油抽吸至地面。在该过该过程中机械及液流的程中机械及液流的惯惯性性损损失失较较小小,因此因此适适应应性极性极强强，可以在普通油田的油井中使用，也能，可以在普通油田的油井中使用，也能够够运用于运用于高粘度、高含砂油井高粘度、高含砂油井,是是现现代稠油油田代稠油油田实实施冷采、防砂、防蜡施冷采、防砂、防蜡的有效技的有效技术术。其作。其作为为一种新型采油机械一种新型采油机械,优势优势在于体在于体积积小小,操操作作简单简单、不需要在地面配置抽油机、不需要在地面配置抽油机,在地在地势较为势较为复复杂杂、井、井场场面面积积小的条件下，也能小的条件下，也能够够很好的很好的应应用。但是在用。但是在应应用的用的过过程中，程中，受到其自身受到其自身结结构及机械原理的影响，也会出构及机械原理的影响，也会出现现一定的一定的问题问题，需要施工人需要施工人员员及及时时采取有效措施，避免出采取有效措施，避免出现现意外情况，意外情况，对该对该类问题进类问题进行深入的研究与探行深入的研究与探讨讨是十分有必要的。是十分有必要的。基本介绍地上部分地下部分14观观察磨察磨损损井的磨井的磨损损范范围围，可以，可以发现发现螺杆螺杆泵泵井杆管磨井杆管磨损损是从某一深度开始的，从是从某一深度开始的，从该该深度往下，深度越来越大，深度往下，深度越来越大，磨磨损损程度程度则则越来越越来越严严重。重。实实践践调查结调查结果表明，从中下部开始杆管磨果表明，从中下部开始杆管磨损损的概率占磨的概率占磨损损油井油井总总数数86.8%86.8%。在。在杆杆结结构方面，空心杆出构方面，空心杆出现现磨磨损损的数量要大于的数量要大于实实心杆，在磨心杆，在磨损损程度上，空心杆磨程度上，空心杆磨损损也更加也更加严严重。在重。在转转速方面，速方面，转转速速较较高的井，其出高的井，其出现现磨磨损损的情况，大于的情况，大于转转速速较较低的油井。低的油井。调查结调查结果果显显示，示，转转速不到一百的油井出速不到一百的油井出现现磨磨损损的概率的概率为为3%3%，说说明高明高转转速的井出速的井出现现磨磨损损的概率大于低的概率大于低转转速井。在磨速井。在磨损损区域方面，由于抽油杆区域方面，由于抽油杆贴贴着油管壁，着油管壁，贴贴近的部位磨近的部位磨损较为损较为明明显显，会造成油管管体出，会造成油管管体出现现裂裂缝缝；井杆与管壁的磨；井杆与管壁的磨损损痕迹痕迹则则是呈是呈圆圆周状。杆体的磨周状。杆体的磨损损部位部位较较少，而杆箍少，而杆箍处处磨磨损损区域更多。区域更多。1.油井磨损2.杆管磨损从从转转子偏心运子偏心运动动理理论论的角度分析，由于螺杆的角度分析，由于螺杆泵泵本身的本身的结结构及构及转转子在运行中是做偏心运子在运行中是做偏心运动动，因此，因此连连接接转转子的子的底部抽油杆与底部抽油杆与转转子也是在子也是在进进行偏心旋行偏心旋转转运运动动。转转子的偏心幅度一般在子的偏心幅度一般在 3mm 3mm10mm10mm之之间间，而油管与抽油，而油管与抽油杆杆间间的空的空间较间较小，小，长长期运行下去，期运行下去，则则会造成底部抽油杆和油管之会造成底部抽油杆和油管之间间出出现严现严重的磨重的磨损损情况，影响到其正常运情况，影响到其正常运行及安全性。行及安全性。采油机械中螺杆泵的技术应用151.1.优优化下化下泵泵参数参数根据根据检泵检泵原因，可以保持螺杆原因，可以保持螺杆泵泵在中、低在中、低转转速的运行状速的运行状态态，能，能够够有效的降低扭矩、弯矩，减少共振，达到有效的降低扭矩、弯矩，减少共振，达到减减轻轻杆、管磨杆、管磨损损，防止杆断脱的目，防止杆断脱的目标标。因此在下。因此在下泵设计时泵设计时，需要，需要结结合油井的生合油井的生产产情况，保障供排要求的情情况，保障供排要求的情况下，尽量以低速况下，尽量以低速为为原原则则合理合理选择泵选择泵型。型。对对各个各个泵泵型的中低型的中低转转速速进进行行计计算的算的过过程中，需要程中，需要结结合合实际实际排量才排量才能确能确认泵认泵型及型及转转速，一般速，一般选择选择大大泵泵，并以低速，并以低速进进行生行生产产。优优化下化下泵泵参数，才能参数，才能够够保障螺杆保障螺杆泵泵能能够长够长期有效，期有效，且高效率的运且高效率的运转转。优化措施：2.2.改改进进螺杆螺杆泵泵井杆柱井杆柱阻尼式液阻尼式液压驱动压驱动装置是装置是较为较为先先进进的装置，其具的装置，其具备备双液双液压压刹刹车车系系统统，及其停止后，其光杆扭矩会自，及其停止后，其光杆扭矩会自动动、缓缓缓缓释释放至正常状放至正常状态态，因此可以利用阻尼式液，因此可以利用阻尼式液压驱动压驱动装置，装置，强强化其防脱断能力。化其防脱断能力。电电加加热热抽油杆一般是使用抽油杆一般是使用锥锥形形丝丝扣的螺扣的螺纹纹，其相，其相较较一般抽油杆扣的数量更多，有效的提升螺杆一般抽油杆扣的数量更多，有效的提升螺杆泵电泵电加加热热抽油杆的防脱断功能及密封性能。抽油杆的防脱断功能及密封性能。另外，另外，电电加加热热抽油杆的制作工抽油杆的制作工艺为艺为炖杵、摩擦炖杵、摩擦焊焊，其通，其通过过了中了中频调质处频调质处理，理，电电加加热热抽油壁的厚度抽油壁的厚度为为 6mm 6mm 左右，接左右，接头头的外径的外径约为约为55mm55mm，能，能够强够强化抽油杆的薄弱化抽油杆的薄弱环节环节，优优化其防脱断性能。化其防脱断性能。采油机械中螺杆泵的技术应用PARTFIVE发展前景发展前景17研究适合不同工况的螺泵是今后研究的重点。螺杆泵研究重点归纳起来以下几点：n研发大排量、高扬程的螺杆泵；n研究新型的螺杆泵型线。除了现有的螺杆螺杆外摆线、渐开线及其组合曲线外,还应该研传力性能和密封性能优良的螺杆泵型线；n研究开发高效节能的新型螺杆泵；n研制无泄漏或少泄漏的密封优良的环保型杆泵；n研究新型耐磨耐腐蚀耐高温的螺杆泵材研究螺杆泵型线加工新技术、新方法和新设表面处理新工艺,提高螺杆泵寿命；n研究螺杆泵适用范围,如矿山、油田井下业等；n研究螺杆泵智能化软件,采用、CFD、CAD、CAPP、CAT等计算机技术。PARTSIX学习感想未来展望190301通过过程流体机械的学习，我们对于“三机一泵“有了基本的了解（压缩机、离心机、通风机、泵），这种动设备相比于静设备将会在化工等工业生产中发挥更巨大的作用。02对于泵这种流体机械，它的应用领域十分广泛，相对而言它的损耗等工况方面的研究更具有针对性、实际应用性。好好学习，天天向上！THANKS泵的使用与应用The use and application of pump