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螺杆泵的承压能力及密封性能

发布时间:2018-06-27
采油螺杆泵是一种旋转式容积泵,它兼有容积泵和离心泵二者的特点,以其投资少、设备结构..

采油螺杆泵是一种旋转式容积泵,它兼有容积泵和离心泵二者的特点,以其投资少、设备结构简单、操作方便、节能效果明显和适应性强等独占优势受到了国内外各大油田的高度重视,是目前主要的采油设备之一。   螺杆泵的举升压力可以达到3000m以上,而国内只能达到1500m左右,在深井中应用受到限制。螺杆泵的举升压力与转子和定子之间的过盈量密切相关。

螺杆泵在工作时,定子衬套双螺旋面与转子单螺旋面之间形成多个密封腔室,随着转子的转动,密封腔由吸入端沿轴向朝排出端推移,直到消失。随着密封腔室的不断形成、推移和消失的过程,介质在吸入端与排出端之间压差的作用下被吸入,并被推挤到排出端,压力不断地升高,流量很均匀,在推移的过程中,实现机械能和液体能的相互转化。基于上述螺杆泵的工作原理,决定了定子和转子之间要存在   的过盈,这样才能保证封闭腔室之间的密封以及单级承压能力。过盈值对于螺杆泵的工作特性影响很大。在螺杆泵级数不改变的情况下,过盈量的大小决定了螺杆泵密封腔室承压能力,进而决定了螺杆泵的举升能力。过盈量加大会增加定转子间的密封性能,提升螺杆泵的举升压力;反之,会降低定转子间的密封性能,降低泵的举升压力。但是过盈量大,会使转子对定子橡胶的磨耗加剧,摩擦生热量大,加剧橡胶老化,且易出现卡泵现象。因此,过盈量不仅是影响举升压力的重要因素,也是影响螺杆泵各方面性能的关键因素之一。

采油螺杆泵在实际工作中,腔室之间的泄漏与密封是一个动态的平衡状态。随着油管内油液高度的不断增加,排出端腔室内压力随之升高,与其相邻腔室之间的压差不断地增大。当相邻腔室之间的压差增加到大于临界接触压力时将发生泄漏,其结果是油液从高压腔室窜流到低压腔室,造成低压腔室内压力升高,那么相邻腔室之间的压差将会减小,直至重新建立密封。以此类推,沿采油螺杆泵腔室可以建立起1个相对稳定的压力场。

油泵转速过低

(1)人为的因素。有部分用户因原配电机损坏,就随意配上另一台电动机带动,结果造成了流量小、扬程低甚至不上油的后果。

(2)油泵本身的机械故障。叶轮与泵轴紧固螺母松脱或泵轴变形弯曲,造成叶轮多移,直接与泵体磨擦,或轴承损坏,都有可能降低油泵的转速。

(3)动力机维修不灵。电动机因绕组烧毁,而失磁,维修中绕组匝数、线径、接线方法的改变,或维修中故障未   排除因素也会使油泵转速改变。 吸程太大有些油源较深,有些油源的外围地势较平坦处,而忽略了油泵的容许吸程,因而产生了吸油少或根本吸不上油的结果。要知道油泵吸油口处能建立的真空度是有限度的,真空的吸程约为10米油柱高,而油泵不可能建立的真空。而且真空度过大,易使泵内的油气化,对油泵工作不利。所以各离心泵都有其容许吸程,一般在3-8.5米之间。安装油泵时切不可只图方便简单。 油流的进出油管中的阻力损失过大 有些用户经过测量,虽然蓄油池或油塔到油源油面的垂直距离还略小于油泵扬程,但还是提油量小或提不上油。其原因常是管道太长、油管弯道多,油流在管道中阻力损失过大。其原因常是管道太长、油管弯道多,油流在管道中阻力损失过大。一般情况下90度弯管比120度弯管阻力大,每一90度弯管扬程损失约 0.5-1米,每20米管道的阻力可使扬程损失约1 米。此外,有部分用户还随意油泵进、出管的管径,这些对扬程也有   的影响。

螺杆泵相邻腔室之间的压差大于密封带接触压力时,发生油液的泄漏,此时密封带上的接触压力即为密封与泄漏的临界接触压力。将接触压力沿密封带长度方向取值,接触带上的接触压力是不均匀分布,发生泄漏的部位主要集中在密封带薄弱环节。圆形所圈出的区域接触压力要小于其他部分的接触压力,所以将该区域选为本文的   范围。


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