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中开若干级密闭式油材运转泵研发

2016注册送38体验金2016-10-08 10:22    点击次数: 次

  1介质粘度对泵性能的影响及计算

  介质的粘度对泵性能曲线的影响很大。当粘度增加时,泵的扬程特性曲线下降,最佳工况的扬程和流量均随粘度增加而下降,功率则随介质粘度的增加而上升,因而效率降低,所以设计时必须考虑此因素。

  文献< 2>介绍了性能换算图表法,可将泵设计工况下的流量Q J、相应的扬程和效率确定下来,然后根据Q J查取流量、扬程和效率的修正系数K Q、K H、K ,可得到4种流量下的各修正系数,就可求得各对应点的流量、扬程、效率、功率,并可绘出特性曲线。再根据功率的计算公式,可计算出各工况点的功率,并做出特性曲线。当介质粘度不大时,由文献< 2>查得的修正系数较接近于实际情况;当粘度为500 mPa s时,修正系数有较大偏差,应对K Q、K H、K进行修正。而文献< 2>介绍的性能换算图表法的数据偏高。经过反复核算,取K Q = 0 97, K H = 0 95, K = 0 97与实际效果相符合。

  2比转数n s的选择据文献< 2>介绍,比转数n s越高,流速就越大,泵的磨损会加剧。由于油田稠油介质粘度较高(一般原油外输粘度1 000 mPa s),比转数不应设计得太小,若n s太小,不易得到较高的效率。

  为了使n s大一些,可使级数多一些。但级数太多,轴的长度增加,刚性不好,工作不平稳,容易振动,磨坏密封环,因此应慎重选择比转数。对粘度= 250 750 mPa s稠油的输送泵,笔者设计时确定其比转数n s为80,效果不错。

  3泵的进出口直径考虑到泵输送稠油的特殊需要,因而泵进口流速比普通离心泵的流速要低一些,可取进口流速v S = 1 0 2 5 m / s.确定泵进口直径150 mm,出口直径125 mm.

  4叶轮主要尺寸的确定求得所设计泵的比转数n s = 80;叶轮进口流速v 0 = 1 65 m /s;叶轮进口直径D j = 160 mm.

  5叶轮叶片数Z与叶片包角的确定由文献< 2>可知,泵的叶片数Z与n s之间存在着一定的关系,因此,泵叶轮叶片数Z可以根据比转数n s来确定。

  当n s = 60 180时,一般离心泵Z选取6 8片,考虑到叶片数太多反而堵塞流道,不利于输送原油等粘性油品,而且会降低泵的性能,因此设计时取5片叶片。

  叶片内进口边到出口边的包角一般取85 110.包角太大,会使两叶片间的流道过长,增加水力摩擦损失,不利于输送粘性介质;包角太小,会减小两叶片间的重叠度,缩短叶片间流道的有效部分,这同样对输送粘性介质不利,因此应尽量选择较少的叶片数,包角可取大一些,= 106.

  6确定叶轮外径D 2有关叶轮外径的计算公式很多,在保证效率及性能的同时,按文献< 3>给出的方法计算得D 2 = 215 mm.

  7叶轮出口宽度b 2的确定考虑到工艺要求和KDYW120 75 6泵输送粘性介质的需要, b 2可适当加宽,因此KDYW 120 75 6泵取b 2 = 32 mm.

  8涡室的主要尺寸设计涡室断面设计为圆形,其宽度由叶轮决定,而其高度由第断面面积确定,第断面面积则可根据面积比理论确定。第断面处的平均流速应控制6 m /s,隔舌安放角= 20 30.对KDYW120 75 6泵取v 3 = 5 75 m /s;隔舌安放角= 26.

  设计实例与工业应用1 KDYW120 75 6泵设计参数流量Q: 120 m 3 /h;扬程H: 450 m;级数: 6;转速n: 2 985 r/m in;工作温度: 75 85 % ;输送介质:稠油;粘度: 250 750 mPa s;泵保温夹套的保温介质:导热油;导热油压力: 1 0 M Pa;泵进口直径D s: 150 mm;泵出口直径D d: 125 mm;匹配功率P: 315 kW.

  2泵性能试验KDYW120 75 6泵经水力试验,在泵转速n = 2 985 r/m in,设计流量Q = 120 m 3 /h时,扬程H = 451 m,效率= 71%,该泵性能试验曲线如2所示。

  3泵工业运转试验

  KDYW120 75 6泵在某油田做了现场试验,当泵转速n = 2 985 r/m in,输送介质粘度= 500 mPa s时,其性能曲线如所示。

  4现场运行情况某油田通过招标采购了4台KDYW120 75 6型中开多级保温式稠油输送泵( 3开1备)。2001年10月1日开泵运行,运行初期,更换机械密封频繁。这主要是稠油中含泥砂比较多,致使波纹管及小弹簧很容易失效。后来调整为大弹簧机械密封后问题得以解决。此外,在泵体下部设置有保温夹套,设计时还考虑了热变形问题,加厚了中开连接板的厚度。运行初期有1台泵曾烧坏轴承,发现是中开面不平所致,对中开面进行处理后,再未出现烧坏轴承问题。3年多来的连续运行证明,该型泵完全满足输送稠油的需要。

  结语

  KDYW 120 75 6中开多级保温式稠油输送泵,以其运行可靠、密封性能好、泵效率高、对高粘稠油和粘性液体适应性强、平均故障率低和维修简单等特点,受到用户的好评,是一种比较理想的稠油外输泵,将会有广阔的市场前景和发展空间。


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