离心注水泵与柱塞泵比较
- 格式:docx
- 大小:292.66 KB
- 文档页数:12
泵的工作原理泵是一种用于输送流体的机械设备,广泛应用于工业、农业、建造和民用领域。
它通过能量转换,将机械能或者电能转化为流体的压力能和动能,从而实现流体的输送和提升。
一、泵的分类泵可以根据其工作原理和结构特点进行分类。
常见的泵包括离心泵、容积泵、轴流泵和混流泵。
1. 离心泵:离心泵是最常见的一种泵,它通过离心力将流体从中心吸入并通过叶轮的旋转将流体推向出口。
离心泵适合于输送清水、污水、石油、化工液体等。
2. 容积泵:容积泵通过改变容积来实现流体的输送。
容积泵又可以分为柱塞泵和齿轮泵。
柱塞泵通过柱塞在缸体内的往复运动改变容积,从而实现流体的吸入和排出。
齿轮泵则是通过齿轮的旋转来改变容积,从而实现流体的输送。
容积泵适合于输送高粘度的液体和含有固体颗粒的液体。
3. 轴流泵:轴流泵是一种流量大、扬程低的泵,它通过叶轮的旋转将流体沿轴线方向推入管道。
轴流泵适合于输送大量的清水、污水和冷却水。
4. 混流泵:混流泵结合了离心泵和轴流泵的特点,它既能产生离心力又能产生轴向推力。
混流泵适合于输送介于离心泵和轴流泵之间的流体。
二、泵的工作原理泵的工作原理基于流体力学和能量守恒定律。
当泵启动时,泵的驱动装置(如机电或者发动机)通过轴传动将机械能传递给泵的转子,转子的旋转产生离心力或者容积变化,从而使流体进入泵内并被推向出口。
1. 离心泵的工作原理:离心泵的核心部件是叶轮,它通过高速旋转产生离心力,将流体从吸入口吸入泵内,并通过叶轮的离心作用将流体推向出口。
离心泵的工作原理可以简述为以下几个步骤:(1)启动泵的驱动装置,使叶轮开始旋转。
(2)旋转的叶轮产生离心力,将流体从吸入口吸入泵内。
(3)流体经过叶轮的离心作用,增加了流体的动能和压力能。
(4)流体被推向出口,通过管道输送到需要的位置。
2. 容积泵的工作原理:容积泵的工作原理基于容积的变化。
容积泵通过改变泵腔的容积来实现流体的吸入和排出。
柱塞泵和齿轮泵是常见的容积泵。
优秀水泵制造商-上海沈泉泵阀制造有限公司是一家专业生产,销售管道泵,隔膜泵,磁力泵,自吸泵,螺杆泵,排污泵,消防泵,化工泵等给排水设备的厂家,产品涉及工矿企业、农业、城市供水、石油化工、电站、船舶、冶金、高层建筑、消防供水、工业水处理和纯净水、食品、制药、锅炉、空调循环系统等行业领域。
齿轮泵、叶片泵和柱塞泵是常见的泵类型,它们之间有以下区别:
工作原理:
齿轮泵:通过齿轮的旋转来吸入和排出介质。
介质被困在齿轮齿槽之间,随着齿轮的旋转,介质从吸入端被推送到排出端。
叶片泵:通过叶片的旋转或摆动来吸入和排出介质。
叶片在泵的内部旋转或摆动,推动介质从吸入端到排出端。
柱塞泵:通过柱塞的往复运动来吸入和排出介质。
柱塞在泵的内部往复移动,随着柱塞的运动,介质从吸入端到排出端。
流量和压力特性:
齿轮泵:具有较稳定的流量和较低的压力能力,适用于输送低至中等粘度的介质。
叶片泵:具有较高的流量和较低至中等的压力能力,适用于输送低至高粘度的介质。
柱塞泵:具有较高的流量和较高的压力能力,适用于输送高压、高粘度的介质。
结构特点:
齿轮泵:由齿轮和泵壳组成,结构相对简单。
叶片泵:由转子、叶片和泵壳组成,结构相对复杂。
柱塞泵:由柱塞、活塞、气阀和泵壳组成,结构相对复杂。
应用领域:
齿轮泵:常用于润滑油、燃油、液压油等的输送。
叶片泵:常用于化工、石油、食品加工等行业中的液体输送。
柱塞泵:常用于高压工况下的液体输送,如高压清洗、喷涂、注射等。
需要根据具体的工作要求和介质性质选择适合的泵类型。
化工厂用的泵的类型
化工厂是一个需要大量使用泵的场所,因为化工厂的生产过程中需要将各种化学物质从一个地方输送到另一个地方,而泵就是这个过程中不可或缺的工具。
不同的化学物质需要不同类型的泵来进行输送,下面我们来介绍一下化工厂用的泵的类型。
1.离心泵
离心泵是化工厂中最常用的泵之一,它的工作原理是通过离心力将液体从一个地方输送到另一个地方。
离心泵的优点是结构简单,维护方便,适用于输送低粘度的液体。
2.螺杆泵
螺杆泵是一种适用于输送高粘度液体的泵,它的工作原理是通过螺杆的旋转将液体从一个地方推到另一个地方。
螺杆泵的优点是输送稠密液体时效率高,但是需要注意的是,螺杆泵的维护比较困难,需要经常进行清洗和维护。
3.隔膜泵
隔膜泵是一种适用于输送腐蚀性液体的泵,它的工作原理是通过隔膜的振动将液体从一个地方输送到另一个地方。
隔膜泵的优点是可以输送各种腐蚀性液体,但是需要注意的是,隔膜泵的维护比较困难,需要经常进行清洗和更换隔膜。
4.柱塞泵
柱塞泵是一种适用于输送高压液体的泵,它的工作原理是通过柱塞的上下运动将液体从一个地方输送到另一个地方。
柱塞泵的优点是可以输送高压液体,但是需要注意的是,柱塞泵的维护比较困难,需要经常进行清洗和更换柱塞。
化工厂用的泵的类型有很多种,不同的泵适用于不同的液体输送,选择合适的泵可以提高生产效率,减少维护成本。
在使用泵的过程中,需要注意安全问题,避免泵的故障导致事故的发生。
泵的选用原则及分类泵是工业生产中不可缺少的设备之一,其主要功能是通过压力将流体送至目标地点。
泵在工业生产中涉及到多种领域,如石油、化工、电力、农业、食品等等,不同领域所需的泵型也不同。
因此,在选择泵时需要根据实际需求来进行选择,以满足不同的要求。
一、泵的分类根据工作原理和使用场合,泵可分为以下几类:1.离心泵:离心泵是一种比较常见的泵型,其工作原理是通过离心力将流体推出泵体。
它适用于输送液态和低浓度的悬浮液,如清水、污水、盐水等等。
离心泵有单级和多级两种,单级泵一般适用于输送比较小的流量,而多级泵则适用于输送更大的流量。
2.排污泵:排污泵主要用于处理污水、大口径污水、工业废水、农业液体等,其特点是传动方式比较复杂,能够适应更为恶劣的使用环境。
排污泵有潜水式和非潜水式两种,其中潜水式排污泵广泛应用于城市排污、工业废水、生活污水等领域。
3.液压泵:液压泵可分为柱塞泵、齿轮泵和转子泵等。
液压泵适用于输送粘度高、含有固体颗粒的流体,通常在工业机械、海洋平台、深水油井、冶炼等领域中应用。
4.真空泵:真空泵主要用于制造、半导体加工、贸易、分析测试等领域,它可将容器内的气体抽出,创造出真空环境。
真空泵可分为离心泵、轴向泵和离心轴向泵等,其中离心泵适用于抽取气体,轴向泵适用于大气压力以下的气体,离心轴向泵适用于大气压力以上的气体。
1.善用性能参数:泵的性能参数是选择泵的关键,主要包括流量、扬程、效率和功率等。
在选用泵时,需根据实际需要,结合工作条件选择相应的性能参数,以确保泵能够满足使用要求。
2.合理匹配输送介质:不同泵型适用于不同类型介质,因此在选择泵时需根据介质的性质、温度、浓度等特殊要求进行合理匹配。
3.维护保养方便:泵的维护和保养对于其长期稳定运行非常关键。
因此,在选择泵时需考虑是否易于清洗和维修,以保证泵的可靠性和使用寿命。
4.节能环保性能:现代泵形态众多且功能多样,除了在性能参数方面表现出色外,节能和环保性能也成为泵选用的重要参考依据。
化工泵的分类化工泵的分类化工泵是在化工工业中最为常见的一种泵,用于输送各种液体、气体和固体颗粒混合体。
根据用途和工作原理,化工泵可分为多个分类。
本文将从工作原理角度出发,介绍化工泵的分类。
一、离心泵离心泵是化工泵中最为常见和常用的泵之一,它主要由叶轮、泵体、轴和机械密封组成。
它适用于输送混合物中的液体和气体,可以提供高压和高流量。
因此,在制药业、化学工业和石油工业中常被使用。
二、柱塞泵柱塞泵是一种能够有效保持输送流量的泵,因为它的结构可以产生强大的压力。
在填充时,柱塞泵将泵爪插入空气和液体的界面,并压缩气体,使液体得以被吸进泵体,随后在下行路线中形成压力,推动流体通过。
三、螺杆泵螺杆泵适用于输送高黏度的液体和软固体颗粒。
螺杆泵由转子和定子组成,转子被安装在定子的内部,并在其内部形成一个环形液体通道。
在使用过程中,转子在定子内部旋转,将液体从进口处推进到出口处。
螺杆泵通常用于化学工业和制药工业中。
四、减速泵减速泵是一种在输送高压液体和固体颗粒时具有重要作用的泵。
它采用叶轮和叶片,利用风动泵来提供分散、压缩和喷射作用。
相对于其它类型的泵,减速泵的运输能力更高,可以通过某些特殊设计来满足多种应用需求。
五、推进式负压泵推进式负压泵是专门用于输送高黏度液体和含有气体的液体的,其特点是压力大,容易泄漏。
它通常由叶轮、离心轴和驱动部分组成,由电动机来驱动。
当驱动部分开始工作时,叶轮将液体推进高压空气中,并通过管道和输送法来进行输送。
六、压力泵压力泵可用于输送各种含有气体、液体和固体颗粒混合物,它是一种具有较高压力和流量的泵。
压力泵通常由柱塞、活塞、阀门和弹簧组成,并可用于多种工业场合,如化工、造纸、制药等。
总之,化工泵是化学工业和制药工业中最为常见的一种泵,其分类很多,每种泵都有其独特的特点和优势。
在选择化工泵时,需根据介质性质、工作条件、造价差异等方面进行综合考虑,选择最适合自身需求的泵。
泵的种类和工作原理泵是一种用来输送液体、吸入气体或压缩气体的机械设备,广泛应用于工业生产、农业灌溉、城市供水、环境保护等领域。
根据其工作原理和结构特点,泵可以分为多种类型,下面将对常见的泵的种类和工作原理进行介绍。
一、离心泵。
离心泵是利用离心力将液体从进口处吸入,然后通过离心力的作用将液体输送至出口的一种泵。
其结构主要由泵壳、叶轮、轴、轴承和密封件等部件组成。
当泵启动后,叶轮高速旋转,液体在叶轮的作用下产生离心力,从而被输送至出口处。
离心泵适用于输送清水、污水、化工液体等。
二、柱塞泵。
柱塞泵是利用柱塞在缸体内作往复运动,改变缸体内的容积,从而实现液体的吸入和排出的一种泵。
柱塞泵结构简单,操作可靠,适用于高压、小流量的输送工况。
其工作原理是通过柱塞在缸体内的往复运动,实现液体的吸入和排出。
三、螺杆泵。
螺杆泵是利用螺杆在泵壳内的旋转运动,将液体从进口处吸入并输送至出口的一种泵。
螺杆泵结构紧凑,输送流量稳定,适用于高粘度、高温、高压的输送工况。
其工作原理是通过螺杆在泵壳内的旋转,实现液体的吸入和排出。
四、真空泵。
真空泵是一种用来排除密闭容器内气体的设备,主要用于制造真空环境。
真空泵根据其工作原理和结构特点可分为多种类型,包括旋片式真空泵、液环真空泵、吸附式真空泵等。
其工作原理是通过不同的方式排除容器内的气体,从而实现制造真空环境。
五、隔膜泵。
隔膜泵是利用隔膜往复运动,改变泵腔内的容积,从而实现液体的吸入和排出的一种泵。
隔膜泵结构简单,输送介质不会受到污染,适用于输送腐蚀性、有固体颗粒的介质。
其工作原理是通过隔膜往复运动,实现液体的吸入和排出。
综上所述,泵的种类繁多,每种泵都有其独特的工作原理和适用范围。
在选择泵的时候,需要根据输送介质的性质、工作条件、流量要求等因素进行综合考虑,以确保选用合适的泵进行工作。
希望本文的介绍能够对大家有所帮助。
离心泵和柱塞泵有什么不同在工业领域和日常生活中,泵是一种常见且重要的设备,用于将液体或气体从一个地方输送到另一个地方。
离心泵和柱塞泵是两种常用的泵类型,它们在不同的工作场景中发挥着重要作用。
本文将对这两种泵的工作原理、优缺点以及应用领域进行对比分析。
一、离心泵工作原理:离心泵是利用离心力将液体推向出口的动力泵。
其工作原理是通过驱动轴产生的旋转运动,使液体进入泵体,然后通过离心力将液体推向泵的出口。
离心泵通常由泵体、叶轮、轴和密封装置等组成。
优点:高效性:离心泵通常具有高效的水力性能,能够在较低的能源消耗下输送大量液体。
适用性广泛:离心泵适用于处理大量液体,特别适用于水处理、工业输送和灌溉等领域。
缺点:不适用于高压:离心泵的压力能力相对较低,对于高压应用可能不太适合。
吸程限制:离心泵的吸程能力有限,必须放置在液体源的附近,无法处理远距离的抽吸。
应用领域:离心泵广泛应用于城市供水、排水系统、空调系统以及各种工业流体输送等领域。
二、柱塞泵工作原理:柱塞泵是一种通过柱塞在往复运动时吸入和排出液体的泵。
其工作原理是通过活塞或柱塞的往复运动,将液体吸入泵体,然后再通过压力将液体排出。
柱塞泵通常由泵体、柱塞、活塞杆和阀门等组成。
优点:高压能力:柱塞泵通常具有较高的压力能力,适用于高压和高粘度的流体输送。
精确控制:由于柱塞运动是可控的,因此可以实现精确的流量控制。
缺点:低流量:相比于离心泵,柱塞泵的流量较低,处理大量液体时可能不太高效。
维护较复杂:柱塞泵内部的活塞和阀门等零件较多,因此维护较为复杂。
应用领域:柱塞泵广泛应用于高压清洗设备、化工领域、石油行业以及注射设备等需要高压和精确流量控制的场景。
结论:离心泵和柱塞泵是两种不同类型的泵,各自有着自己的优势和应用领域。
离心泵适用于大流量、低压的应用,而柱塞泵适用于高压、精确流量控制的场景。
在选择合适的泵时,需根据具体工作需求和条件来进行综合考虑。
泵的分类工作原理及设计选型泵是一种用来输送液体或气体的机械装置。
根据其分类、工作原理及设计选型进行详细介绍如下:一、泵的分类:根据使用介质的不同,泵可以分为液体泵和气体泵两大类。
1.液体泵:液体泵主要分为离心泵、容积泵和其他特殊泵。
-离心泵:离心泵是一种通过离心力将液体或气体从中心向外排放的泵。
它是常见的、使用最广泛的泵之一,其主要工作原理是靠转子(叶轮)的旋转来使液体在泵内产生离心力,从而将液体通过出口排放出去。
-容积泵:容积泵又称为正排量泵,它是通过改变泵腔内的容积来输送或吸排液体的泵。
容积泵可以分为柱塞泵、齿轮泵、螺杆泵等几种不同的类型,各种类型的容积泵在工作原理上略有差异,但都是通过改变容积来完成液体的输送。
2.气体泵:气体泵主要分为离心式压缩机和容积式压缩机两种。
-离心式压缩机:离心式压缩机是一种通过离心力将气体从中心向外压缩的泵。
它和离心泵的工作原理相似,但用途不同,离心式压缩机主要用于将气体压缩为高压。
-容积式压缩机:容积式压缩机是通过改变气体腔体的容积来实现气体的压缩和输送。
它可以根据工作原理的不同分为往复式压缩机和回转式压缩机两种。
二、泵的工作原理:不同类型的泵有不同的工作原理,以下以离心泵为例进行详细介绍。
离心泵的工作原理是利用转子的旋转来产生离心力,从而将液体从中心向外排放。
离心泵主要由转子、定子、进出口管道组成。
转子叶轮是离心泵的核心,它的叶片在离心力的作用下迅速旋转,从而将液体从进口吸入泵内,然后通过离心力的作用将液体从出口排放出去。
定子是转子的外壳,它通过密封与叶轮形成泵腔,并通过进出口管道与外界相连。
离心泵的工作原理可以简化为以下几个步骤:1.液体从进口进入泵腔,被叶轮叶片吸入。
2.转子的旋转使液体产生离心力,将液体从泵腔的中心向外推送。
3.推送出去的液体通过出口排放,进入管道或其他设备。
三、泵的设计选型:在进行泵的设计选型时,需要考虑以下几个因素:1.流量要求:根据液体或气体输送的流量要求,选择适合的泵类型和尺寸。
动设备前言在化工和石油部门的生产中,原料、半成品和成品大多是液体或气体,而将原料制成半成品和成品,需要经过复杂的工艺过程,在这个过程中需要输送这些液体或气体,为这些工艺过程提供所需的压力和流量,输送液体的动设备习惯上称之为泵类;输送气体的动设备习惯上称之为压缩机类。
泵与压缩机有很多的种类,按照泵与压缩机的工作原理可以分为速度式与容积式,在速度式中,又可以分为叶片式与喷射式,叶片式又可以分为离心式、混流式、轴流式,最常见的是离心式;容积式可以分为回转式与往复式,往复式本可以分为活塞式与隔膜式,本文向大家介绍几种我们常见的泵与压缩机,以期共同熟悉了解,共同提高。
一、泵(1)离心泵1.离心泵的工作原理叶轮安装在泵壳2内,并紧固在泵轴3上,泵轴由电机直接带动。
泵壳中央有一液体吸入管4与吸入管5连接。
液体经底阀6和吸入管进入泵内。
泵壳上的液体排出口8与排出管9连接。
在泵启动前,泵壳内灌满被输送的液体;启动后,叶轮由轴带动高速转动,叶片间的液体也必须随着转动。
在离心力的作用下,液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量,以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。
在蜗壳中,液体由于流道的逐渐扩大而减速,又将部分动能转变为静压能,最后以较高的压力流入排出管道,送至需要场所。
液体由叶轮中心流向外缘时,在叶轮中心形成了一定的真空,由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力,液体便被连续压入叶轮中。
可见,只要叶轮不断地转动,液体便会不断地被吸入和排出。
2.气缚现象当泵壳内存有空气,因空气的密度比液体的密度小得多而产生较小的离心力。
从而,贮槽液面上方与泵吸入口处之压力差不足以将贮槽内液体压入泵内,即离心泵无自吸能力,使离心泵不能输送液体,此种现象称为“气缚现象”。
为了使泵内充满液体,通常在吸入管底部安装一带滤网的底阀,该底阀为止逆阀,滤网的作用是防止固体物质进入泵内损坏叶轮或防碍泵的正常操作。
3离心泵的结构3.1泵壳泵壳有轴向剖分式和径向剖分式两种。
注水泵管线震动大的原因及处理摘要:注水泵进出口管线的振动,是困扰油田的正常注水的一个重要问题,造成注水泵进出口管线频繁破裂,维修工作繁重,制约了油田的正常生产,增加了生产运行费用。
本文主要分析了解决注水泵管线振动的必要性,阐述了注水泵的振动原理,并通过震动测试分析了注水泵管线震动的原因,并采取了相应的减震措施,通过减小或消除注水泵系统的振幅、避开共振动管长、合理布置管道和设置、在进口侧采用双进口供液、加装软连接、加装离心式灌注泵以及在出口侧加装蓄能器、加装金属波纹软管、加强管理等措施,达到减小振动的目的,确保供、注系统运行平稳。
关键词:注水泵;管线;振动;处理作为提高原油生产量和生产效率的有效方式,注水采油是油田采油生产的关键环节之一,对于维持油井的稳定生产起着至关重要的作用。
注水系统的安全稳定运行直接影响到生产的安全、采油的质量和效率。
因此,对于油田注水系统中必不可少的设施之一的注水泵管线系统,保证其性能的稳定与运行的安全也就有着非常重大的工程意义。
1解决注水泵管线振动的必要性管线的强烈振动将使管线的结构及其元件产生疲劳破坏、连接部位发生松动和破裂、动力设备的寿命降低、管路系统的测量仪表失真甚至损毁等情况。
因此,油田注水泵及其管线系统的振动不仅存在重大的安全隐患,还会严重影响注水时率。
治理好管线振动,保证管线系统安全稳定地运行,对提高采油效率及质量都有重要的意义。
2注水泵管线振动大的原因解析2.1管线振动机理管线内流体的压力脉动产生的激振力是管线振动的主要外力之一。
由于活塞式压缩机、往复泵等管道系统中的动力机具有间歇性、周期性吸、排量的特点,将使管流产生脉动。
处于脉动状态的管内流体,在遇到弯管头、异径管、盲板等管道元件时,将产生一定的随时间而变化的激振力,在这种激振力的作用下,管道及其附属设备也开始产生振动。
管线两端分别与主动机的出入口、容器、阀门或孔板等设备或装置相连结。
管道及其支承架和与之相连接的各种设备或装置构成一个复杂的机械结构系统,在有激振力的情况下,这个系统就要产生振动。
油田注水工艺优化研究根据开发方案,牛圈湖油田油层压力系数0.71,属异常低压系统,开发方式为采用超前注水提高地层压力的注水开发方式。
注水开发的特点是注水井数量较多,达94 口,注水量较大,约6000mVd,注入压力相对不高,不到20MPa 注水量的变化趋势是随着地层压力的提高逐渐减小,第十年的注水量将减小到初始注水量的60%左右。
对油田上述特点,进行油田注水设备的优选,注水工艺的优化,为今后油田地面工程设计提供必要的技术支持。
注水设备优选油田常用的注水升压设备有2种,柱塞泵和离心泵。
以下就排量、排出压力、效率等性能参数及维修、维护、设备价格等方面对这两种泵进行对比。
a.离心、泵离心泵的性能范围很广。
油田注水采用的离心泵均为多级离心泵,其扬程在1500m~2500m之间,最高可达3000m。
排量一般较大,从40m3/h~500 m3/h。
轴功率从几百到数千千瓦,所以一般采用高压电机拖动。
离心泵在设计时,其效率可根据计算确定,依其排量和比转数,效率范围从36~90%。
咼扬程、排量不咼的泵效率一般不是很咼。
泵内的损失分为机械损失、容积损失和水力损失,与之相应泵的效率分为机械效率、容积效率和水力效率,三种损失之和为泵的总损失,三种效率之积为泵的总效率。
机械效率基本受比转数控制,机械效率n m与比转数n s的关系如下:15.057 6n s根据上式估算泵的机械效率见表7-6。
表7-6 n m与n s关系数据表容积效率n 受控于泵的泄漏量q ,对于分段式多级泵,容积效率表示如下:.g q i Q Q式中:q :密封环处泄漏量 q 仁轴向力平衡机构处泄漏量 Q :泵的排量水力效率n 通常只能用经验公式进行估算。
其值与泵的比转数关系不大, 而与泵的大小有关,可用下式估算:式中:Q :泵的设计排量(m 3/s) n 泵的转速(r/min)泵的总效率为上述三种效率之积。
图7-6给出了单机离心泵、混流泵和轴流 泵与比转数和排量的关系h-1 0.0835lg由上图可见,离心泵的效率范围从 36%~90%。
同一排量的泵,比转数 n s大约在160时,泵的效率最高。
牛圈湖油田注水量为29〜68L/S ,若运转1台泵, 选择单级扬程159m 的13级离心泵,其比转数经计算为 64,查上图可得知其效 率为76%,轴功率计算为1889kW ,电功率为2099kW 。
若运转2台泵,则比转 数为45,效率下降到68%。
轴功率为2111 kW ,电功率为2345 kW 。
由上述方 法得到的效率为这一性能离心泵效率的上限,略高于设备说明书的标定效率。
离心泵与原动机一般采用键连接传动,传动效率为 100%。
所以上述效率既为泵的总效率。
牛圈湖油田注水量的变化幅度预计为设计水量的 43%~100%。
对于这样的变化幅度,运转2台泵的必要性不大,同时多耗电约 245kW 。
所以选择运转1 台泵。
温州嘉利特荏原泵业有限公司生产的 TDF250-290X 7型离心注水泵设备 报价243万元。
泵的排量需进行调节,可以通过调节阀、回流和调节电机转速来实现。
用 回流1N90103Q420P单级离心泵、混流泵和轴流泵可达到的效率范围与比转数及流量的关系(图 7-6)调节将造成大量的能量浪费,一般不宜采用。
通过调节阀调节(泵恒转速)与变频调速的运行参数对照见表7-7。
表7-7 泵恒转速与变频调速运行参数对照表表7-7中电机效率按90%计算。
由上表可见,增加变频调速之后,节电百分率从3.2%~6.8%,按注水量匀速递减考虑,平均节电百分率为 5.64%。
按电机平均运行功率1800kW计算,年平均节电89万度。
曾加变频调速的工程费用约330万元(其中变频器和变频用变压器设备费300万元,配专用变频电机设备增加费20万元,施工费10万元),按电费0.5元/度计算,投资回收期为7.2年,内部收益率5%,财务净现值-341.37万元,经济上不可行。
经计算电费高于0.62 元/度时,经济上可行。
变频调速投资较大,节电效果不是很明显,不推荐采用,用调节阀调节流量即可满足生产需要。
b.柱塞泵柱塞泵是容积式泵,其性能特点是在设计工况范围内排量与排出压力无关,为一常数。
一般适用于输送高粘度、大比重的液体,排出压力较高而排量相对不大。
排出压力为20MPa时排量一般不大于30m3/h,排出压力25MPa时排量一般不大于24m3/h。
轴功率一般不超过200kW,采用低压电机拖动。
近年来,开始出现大排量的高压柱塞泵,重庆水泵厂生产的3D9-105/22型柱塞泵,额定排出压力22MPa时,排量可达105 m3/h。
其轴功率达到750kW以上,采用高压电机拖动。
大港油田中成机械制造有限公司生产的最大型的柱塞泵,额定排出压力20.7MPa时,额定排量为42 m3/h,配低压电机功率为315kW。
柱塞泵在设计时,其效率用计算方法很难确定,只能用试验方法确定。
传动方式有皮带传动和键连接传动两种。
电动泵的效率范围是n=60%~90%。
用于油田注水的柱塞泵效率一般较高,计算传动损失在内的泵效可达80%甚至85%以上。
大港油田中成机械制造有限公司生产的柱塞式注水泵采用皮带传动,效率均在85%以上,重庆水泵厂生产的柱塞式注水泵采用键连接传动,效率最高达89%。
柱塞泵的排量调节方法有2种,一种是通过回流调节,另一种是通过变频调节。
柱塞泵的设备价格,重庆水泵厂生产的3D9-83/22型三柱塞泵,额定排出压力22MPa,额定排量83 m3/h,配高压电机功率630kW,设备报价80万元。
大港油田中成机械制造有限公司生产的5ZB-20/43型五柱塞泵报价45万元。
根据牛圈湖油田的注水量及其变化特点,选用排量相对较小的5ZB-20/43型五柱塞泵,对注水量变化适应性较强,其所配低压电机便于变频调速。
c.两种泵型的比较柱塞泵与离心泵相比,运行效率至少高10个百分点,年节电量近15%见表7-8。
表7-8运行离心泵与柱塞泵耗电量对照表运行柱塞泵,泵效高,单台排量较小,使用比较灵活,可选择1〜2台变频运行,变频设备投资不高,节能效果较好,便于控制。
但设备数量多,需厂房面积较大,易损件较多,维修工作量较大运转离心泵,设备数量少,维修工作量小。
但设备效率较低;单台设备较大,排量调节不是很灵活,电机变频设备投资较大,不经济;在相当长的时期内靠节流调节注水系统压力,造成较大的浪费。
通过上述分析比较,我们认为牛圈湖油田注水设备应选择柱塞泵,单台设备排量适中,使设备数量不致太多,同时使用又较灵活,变频设备不很昂贵,得到最佳的使用效果。
二、注水系统优化研究(一)布站方式根据牛圈湖油田的井网部署,布站方式考虑两个方案。
方案一是分期建设3 座注水站,一期工程在联合站建设1 座规模为4800m3/d 的注水站;二期工程分别在主体区块的东西两侧各建1座注水站,规模分别为500m3/d和1000m3/d。
方案二是只在联合站内建1 座注水站,分期实施,一期工程建设规模4800m3/d,二期工程1500m3/d。
方案一注水系统压力损失小,最大压力损失0.75MPa;只是建站投资略大,管理岗位较多。
方案二注水系统管线过长,注水站到最远端注水井超过10km,压力损失超过1.4Mpa,超出规范推荐的压降上限0.4 Mpa;但建站投资较少,工作岗位集中,便于管理。
方案二注水系统压力损失已超出规范上限较多,故推荐方案一,即分期建设3 座注水站。
(二)注水系统方案1.方案一传统流程,详见附图8,高压水由注水站经系统管线输送到配水间,在配水间内分配计量,再到井口注入地层。
2.方案二采用树枝状干管稳流阀组配注流程,详见附图9,不设配水间,单井计量设在井口房内。
3.方案二采用配水间与树枝状干管稳流阀组配注流程相结合的注水流程,详见附图10。
4.方案比较方案一方便管理,但需建设配水间,单井及系统注水管线较多,工程投资较大。
方案二无需建设配水间,节省注水管线,工程投资较少。
方案三考虑到本工程的特点,注水井数量大,均匀分布,将方案一和方案二结合起来,建设 6 座配水间,辖60 口井,其余单井采用树枝状干管稳流阀组配注流程。
(三)注水管材注水管线材质主要考虑两种,碳钢和玻璃钢。
碳钢强度高,管线腐蚀或损坏后容易修复,与玻璃钢管线相比,流通能力明显偏小,容易腐蚀,综合造价略高。
玻璃钢管具有流通能力强,重量轻,隔热效果好等优点,在油田注水中的应用已经很成熟,大庆、辽河、胜利、华北、大港、江汉、克拉玛依、长庆等全国各大油田均有使用,有些油田已经普及。
各注水系统的主要工程量及投资估算见表7-9。
表7-9 各注水系统主要工程量及投资估算表通过上述分析对比,综合考虑采用配水间结合树枝状干管稳流阀组配注注水流程,分期建设3座注水站,6座配水间,注水干线采用钢管,单井管线采用玻璃钢管。
第四节油田产出水处理技术优化研究油田采出水通常用于油层回注,这样既可以节省宝贵的清水资源,同时可以避免含油污水外排带来的环境污染。
根据开发方案,牛圈湖油田西山窑组油藏平均孔隙度12.9%,平均渗透率1.72 X 10-3卩m,属于低孔特低渗储层。
因而对注入水水质要求较高,含油量达到碎屑盐油藏注入水水质推荐指标的A1 级标准,悬浮物固体含量达到A3 级标准。
本油田采出水处理技术的研究方向是用于油层回注,研究任务是确定出适合本油田的水处理方法。
用于油层回注的油田产出水主要控制指标有悬浮固体含量、悬浮物颗粒中值粒径、含油量、腐蚀率和细菌含量,辅助性指标有溶解氧、硫化氢、侵蚀性二氧化碳、铁及PH 值。
水处理方案应根据原水的性质,产水量及其波动变化趋势, 水质控制指标等因素综合考虑确定。
油田注入水的主要控制指标如果已达标, 注水又较顺利, 辅助性指标可不考虑。
注水达不到要求,须查明原因时,才检测辅助性指标。
本油田的采出水处理目标是处理后水的主要控制指标达标, 其中尤以原油、悬浮物含量和粒径最为重要,细菌含量和辅助性指标如果需要可通过药剂处理达标。
水中难于去除的油一般是以乳状液的形态存在的, 悬浮固体通常以悬浮液或胶体形态分布于水中,粒径在0.1~十几pm之间,大部分在1~10呵之间。
水中的这种分散颗粒, 如不进行脱稳, 很难在工程允许的停留时间内分离出来。
通常要加入破乳剂、混凝剂,使颗粒增大,与水容易分离。
一、水处理工艺分析目前国内普遍采用的油田采出水处理工艺一般是两段式处理流程。
第一段处理工艺分为以下几种:重力式沉降工艺,压力式沉降工艺,旋流除油工艺,浮选工艺和生物氧化法;第二段处理工艺根据水质及处理要求选用不同的过滤工艺组合。
(一)第一段处理工艺重力式沉降工艺适用于油品性质好,油水密度差较大的工艺条件,对水质、水量的变化适应性较强。
沉降理论基础是stoke's 定律:d2( s -)gV ot18」式中:v ot:颗粒在静止水中的沉降速度d:颗粒直径Y:水的重度Y颗粒的重度戈水的粘度分离速度的影响因素包括:颗粒粒径、水与颗粒的重度差和水的粘度即水温。