[發明專利]一種油田注水泵徑向導葉水力設計方法

在審

• 申請號: 201510679205.1
• 申請日: 2015-10-16
• 公開（公告）號: CN105221487A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 朱榮生;劉永;王秀禮;付強;王學吉;鐘華舟;張本營
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F04D29/44
• 分類號: F04D29/44
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種徑向導葉水力設計方法，特別涉及一種油田注水泵徑向導葉水力設計方法。

背景技術

油田注水泵用于油田開發中的注水作業，注水的作用在于有效地補充地層能量，使采油效率更高，保障油田產油的能力和穩定性。注水系統對油田開采極其重要且耗電量非常巨大，可以占到采油廠用電的三成以上。所以，對于注水系統關鍵部件注水泵的性能要求是很高的，提高現有注水泵效率、可靠性和穩定性對于降低生產成本意義重大。

在油田開采的中后期，采油區需要的注水量與開采前期不同，須要用泵閥調節流量，這時泵的運行工況點會偏離泵的高效區，將會消耗更多電能。此外，油田注入水的水質較差，具有腐蝕性，還存在結垢現象，顯著影響了注水泵的使用壽命，這也是目前注水泵設計務必考慮的地方。

在離心式油田注水泵中，導葉是除葉輪之外最重要的過流部件，其作用在于將流體的動能轉化成壓能，同時消除流動環量。導葉設計合理與否直接影響注水泵的各項性能。若要拓寬注水泵的高效區域，延長使用壽命，勢必要對現行導葉水力設計方法進行優化。本發明人在此提出一種油田注水泵徑向導葉水力設計方法，不僅對現有參數設計公式進行了完善改進，而且融入了更多在生產實踐當中行之有效的經驗公式，對擴大注水泵的高效區、延長使用壽命都有著積極作用。

發明目的

目前離心式油田注水泵的設計方法尚不夠完善，個別經驗類公式也已使用多年沒有隨著不斷的生產實踐與時俱進加以修正。本發明的目的在于，為離心式注水泵導葉提供一種科學、系統、更加完備的設計方法，拓寬注水泵的高效區間，延長使用壽命。

發明內容

本發明充分考慮了油田注水泵的性能要求和工作環境的特殊性，改善了相關參數的設計方法，尤其對葉片數的確定方法做了獨創性設計，以保證使用該方法設計的導葉在生產實際中具有更優良的表現。

目的所采用的技術方案是：

(1).以導葉擴散段出口面積F₄為出發點進行設計，逐步對各個相關參數加以確定

式中

F₄——導葉擴散段出口面積，m²；

D₃——導葉基圓直徑，m；

——導葉擴散角，弧度；

F₃——導葉喉部面積，m²。

(2).導葉喉部平面寬度a₃

a₃＝(-0.001437z³+0.04615z²-0.4314z+1.944)b₃(4)

式中

a₃——導葉喉部平面寬度，m；

z——導葉葉片數，個；

b₃——導葉喉部軸面寬度，m。

(3).導葉葉片數z

Z=Qb3211.58ns-1.013+0.28232gH---(5)]]>

式中

Q——流量，m³/h；

n_s——比轉速；

g——重力加速度，m/s²；

H——揚程，m。

(4).導葉進口寬度b₃