[發(fā)明專利]一種多相混輸泵葉輪的設(shè)計方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210531549.4
• 申請日: 2012-12-11
• 公開（公告）號: CN102979759A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 付強;朱榮生;袁壽其;習毅;王秀禮;龍云;蔣旭松
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學
• 主分類號: F04D29/22
• 分類號: F04D29/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及流體機械，特別涉及一種多相混輸泵葉輪的設(shè)計方法。

背景技術(shù)

多相混輸泵在油田開采中運用的最為廣泛，目前，國內(nèi)使用較多的是螺桿混輸泵，主要是用來降低井口回壓及提高產(chǎn)液量。但是螺桿混輸泵的固相雜質(zhì)的裕量一般較小，并且受泵幾何尺寸的限制，其排量也較小，所以螺桿混輸泵不便于大排量的油氣多相輸送。而葉片混輸泵結(jié)構(gòu)簡單，排量大，可靠性較強，對固相雜質(zhì)的適應(yīng)性較好，可以滿足大排量油氣多相輸送的需要。當泵在油氣等多相下工作時，由于氣體的存在，液相和氣相間存在速度滑移，并且會使泵的揚程、流量有有一定程度的下降，隨著含氣量的升高，這種現(xiàn)象會越來越明顯，進而使泵輸送效率降低，影響泵的性能。為了在一定程度上解決這一問題，本發(fā)明提出了一種針對多相混輸泵葉輪的設(shè)計方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種多相混輸泵葉輪的設(shè)計方法。通過控制葉輪幾個重要設(shè)計參數(shù)的設(shè)計方法，來實現(xiàn)提高混輸泵的水力性能及降低氣體含量對混輸泵性能的影響。

實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：

(1)提高泵的轉(zhuǎn)數(shù)

提高泵的轉(zhuǎn)數(shù)可以使高含氣量的介質(zhì)得到壓頭補償，但過高的增壓又將增大泵內(nèi)兩相分離的可能性。建議轉(zhuǎn)數(shù)n在1750r/min轉(zhuǎn)以上，輔以變頻器實現(xiàn)對不同轉(zhuǎn)數(shù)的需要。

(2)比轉(zhuǎn)數(shù)的選擇

比轉(zhuǎn)數(shù)n_s越小，泵送相同物性和排量的介質(zhì)所增加的壓頭就越高，但是氣液兩相的分離現(xiàn)象將越嚴重。比轉(zhuǎn)數(shù)n_s也不宜過高，否則將達不到泵送混合物的目的，并且有可能降低泵軸的剛性，增大泵的磨損幾率。因此應(yīng)該合理地選擇泵的比轉(zhuǎn)數(shù)n_s。參考優(yōu)秀模型泵的比轉(zhuǎn)數(shù)，在其基礎(chǔ)上進行一定范圍了降低，建議n_s在210～270之間選擇。

(3)葉輪進口直徑D_j

Dj=(3.5+ns500)·Qn3]]>

式中：D_j-葉輪進口直徑，米；

Q-設(shè)計工況的流量，立方米/秒；

n-葉輪轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分；

n_s-比轉(zhuǎn)數(shù)。

(2)葉輪出口直徑D₂

D2=(9.31~9.75)(ns100)-1/2·Qn3]]>

式中：

Q-設(shè)計工況的流量，立方米/秒；

n-葉輪轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分；

n_s-比轉(zhuǎn)數(shù)。

比轉(zhuǎn)速大公式里面的數(shù)取大值

(4)出口寬度b₂