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當(dāng)前位置:黃山螺桿泵泵業(yè)有限公司>>技術(shù)文章>>油田螺桿泵替換離心泵,實用性比較
油田螺桿泵與離心泵比較:相對優(yōu)點主要以下:
1、容積效率高:越是高壓力、介質(zhì)高粘度的情況下,螺桿泵越能發(fā)揮其容積效率優(yōu)勢,其主要表現(xiàn)就是在同等情況下,他的軸功率低,相對節(jié)能;
2、無噪音,無脈動:因為離心泵輸送介質(zhì)在輸入是靠的虹吸原理而輸出是靠旋轉(zhuǎn)離心力講介質(zhì)勢能轉(zhuǎn)化為動能,而螺桿泵是輸入依靠的真空原理而輸出實際上是機械擠壓,因此在工作時無脈動,且噪音低,正常情況下螺桿泵的噪音都小于同事工作的驅(qū)動電機的噪音;
3、螺桿泵中的單螺桿泵可以實現(xiàn)輸送顆?;蜉^復(fù)雜的介質(zhì),比如污泥,面粉團(tuán),油墨等,這些是離心泵不太好做到的;
4、螺桿泵中的雙螺桿泵可以實現(xiàn)油、汽、水多項混輸,在油田中可以作為多項混輸泵,在船舶儲運中可以作為裝卸船或者掃倉泵
一.問題現(xiàn)場:由于油田原油產(chǎn)量的自然遞減,某油田3號聯(lián)合站原有離心泵額定參數(shù)與實際工況不相符.造成離心泵工作效率低下.能源浪費現(xiàn)象嚴(yán)重。提出了用雙螺桿泵代替離心泵的按術(shù)改造方案,經(jīng)現(xiàn)場試驗及應(yīng)用.取得了良好的節(jié)能效果。該油田3號聯(lián)合站投產(chǎn)于1992年,設(shè)計處理和外輸原油1.5×1061,原油外輸泵設(shè)計使用3臺200SY-150型離心泵,額定排量為280 m³,額定揚程150 m.電機功率160 kW,外輸管線為325×7×3.5 km。由于3號聯(lián)合站實際原油處理量僅為7×105t,管線運行壓力只有0.6 MPa,因此外輸泵的排量依靠控制離心泵出口閥門的開啟度來調(diào)節(jié),節(jié)流損失較大。后于1998年將2臺原油外輸泵改為8Sh-6型雙吸離心泵.額定排量為234 m3/h,額定揚程93.4 m.電機功率110 kW,并安裝變頻器。在隨后的使用過程中發(fā)現(xiàn),其存在的主要問題是在冬季因輸油溫度低,造成外輸干壓高,泵效低,噪音大,日常維護(hù)工作量增大,工人勞動強度大。
二、螺桿泵分析:通過對離心泵、柱塞泵、齒輪泵、螺桿泵等多種類型泵參數(shù)與特點的對比分析.認(rèn)為雙螺桿泵與其他泵相比具有以下特點:①流量均勻、脈動率小,根據(jù)螺桿泵的工作原理,當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)時,螺紋做直線運動。而且是連續(xù)不斷的,各瞬時排出量是相同的,比齒輪泵、柱塞泵的流量均勻;(參螺桿受力情況好,主動螺桿只受扭力矩,不受徑向力,且軸向力很小,而從動螺桿只受側(cè)面徑向力,不受扭力矩作用,雖然做直線運動.但無往復(fù)運動的零件,零件受力良好,具有泵的使用壽命長等優(yōu)點;③運動平穩(wěn),噪音小且輸送液體不受攪拌作用,螺桿凹槽空間較大,輸送含雜質(zhì)顆粒液體時螺桿不易卡住;④具有良好的自吸能力.由于其螺紋密封性好,可以輸送氣體.所以啟動時不需要灌泵而且可用作氣液混相輸送。
三、解決方案: 因此.提出采用雙螺桿泵替代原來的8SH-6型原油外輸離心泵的技術(shù)改造方案.并進(jìn)行了現(xiàn)場應(yīng)用試驗。
雙螺桿泵的工作原理主要參數(shù):雙螺桿泵的螺旋型面由擺線與漸開線共同組成.其中擺線起密封作用,漸開線起傳動作用。主動螺桿與從動螺桿的嚙合是線接觸,沿軸線形成了一串連續(xù)的密封腔,嚙合精度高,當(dāng)電動機帶動主動螺桿與從動螺桿轉(zhuǎn)動時,介質(zhì)被平穩(wěn)地、無脈動地沿軸向從一個密封腔推向另一個密封腔,從進(jìn)口移向出口.從而實現(xiàn)輸送目的。 該雙螺桿泵的主要技術(shù)參數(shù)如下:工作壓力1.0MPa:排量106m3/h;粘度224cSt;配備功率55 kW o泵轉(zhuǎn)速1450 r/min;汽蝕余量3.2m。
四、分析對比
離心泵與雙螺桿泵運行測試數(shù)據(jù)對比可以看出,相同工作電壓、工作頻率時,雙螺桿泵的工作排量平均比8SH-6型離心泵的排量大32%,實際運行電流平均為8SH-6型離心泵運行電流的57%,其輸油單耗平均僅為8SH-6型離心泵輸油單耗的42%。而且從測試數(shù)據(jù)中可以看出,隨著工作頻率的降低,雙螺桿泵的輸油單耗下降9.8%,而離心泵的輸油單耗則上升33.7%,其主要原因在于隨著泵轉(zhuǎn)速的降低,雙螺桿泵的螺桿與液體的摩擦損失急劇下降,而離心泵則因為遠(yuǎn)離設(shè)計的額定流量,液體的液流角與葉片人口角不一樣,沖擊損失急劇增加,使離心泵遠(yuǎn)離區(qū)的相似工況點運行。在排量相同的情況下,雙螺桿泵輸油單耗僅為離心泵輸油單耗的47.1%。以上數(shù)據(jù)表明,雙螺桿泵在各種轉(zhuǎn)速下,輸油單耗變化幅度較小,而離心泵的輸油單耗則變化幅度較大。
五、雙螺桿泵使用效果綜合評價:
1.節(jié)能效果好
在相同工況下,雙螺桿泵與8SH-6型離心泵相比,具有噪音小、輸油單耗低、日常維護(hù)工作量小等優(yōu)點。輸油單耗與技術(shù)改造前相比降低了47.1%,綜合節(jié)電率達(dá)到25-8%,輸油泵機組運行效率達(dá)到53.8%,年直接經(jīng)濟效益達(dá)10萬余元。
2. 配件質(zhì)量與泵組裝質(zhì)量較好
該雙螺桿泵的軸封采用了機械密封,配件產(chǎn)品質(zhì)量和泵組裝質(zhì)量較好,自使用以來,其泄漏量一直被控制在規(guī)定范圍內(nèi)。日常維護(hù)工作量小,既減少了日常維護(hù)費用,又減輕了職工日常設(shè)備管理的勞動強度。
3.推廣應(yīng)用拓展方便
該雙螺桿泵是按照“自潤滑加冷卻水”的方式進(jìn)行泵體的冷卻潤滑的,同時,考慮在無冷卻水源環(huán)境下的使用,可改用“強制潤滑冷卻"的方式(目前孤東油田三號聯(lián)合站使用的方式),為該泵的推廣應(yīng)用拓展了空間.
4. 具有良好的調(diào)節(jié)作用
該泵為容積式泵,為配套電機加裝變頻器,以適應(yīng)輸液量、輸液壓力變化需要,具有良好的調(diào)節(jié)作用。
5.操作程序簡單
由于該雙螺桿泵采用了同步齒輪傳動.轉(zhuǎn)動零件互不接觸,即使短時間內(nèi)空轉(zhuǎn)也沒有危險,因此該雙螺桿泵在啟動時不用放空,簡化了操作程序。這一特點在輸送某油田的含砂原油時表現(xiàn)得尤為明顯。
6.效率高
該型雙螺桿泵與8SH-6型離心泵相比,雖然造價偏高,一次性投人大,但同排量下,其工作效率遠(yuǎn)高于目前普遍使用的離心泵,且在不同排量下,的輸油單耗變化幅度較小,具有離心輸油泵*的優(yōu)點,節(jié)能效果好,具有良好的推廣應(yīng)用價值。
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