基于遼河油田需求的稠油泵的流場分析.pdf

1、隨著世界能源的緊張，各國越來越重視稠油的開發(fā)。目前在稠油的輸送中使用的輸送泵存在諸如效率低、維護周期短、維護費用高、對環(huán)境存在污染等問題。因此開發(fā)高效、節(jié)能、環(huán)保、耐用的稠油輸送泵，有著巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。
　　 在稠油輸送中，泵閥一直是影響往復泵向大功率、高壓力和大排量方面發(fā)展的一個主要因素，泵閥的優(yōu)化研究成為往復泵設計的一個主要內(nèi)容。傳統(tǒng)的泵閥設計優(yōu)化主要依據(jù)建立在一元流理論基礎上的半經(jīng)驗公式與工程設計手冊、圖表，這給

2、設計工作帶來很大困難，限制了產(chǎn)品質(zhì)量的提高。近年來發(fā)展起來的數(shù)值仿真技術為解決這一問題提供了新途徑。通過數(shù)值仿真不但能取得產(chǎn)品設計所需的流動特性參數(shù)，掌握流場內(nèi)部的詳細情況，還可以縮短設計周期，節(jié)約實驗成本，有效地指導了泵閥的設計。
　　 對于靠液動力和彈簧作用下的流固耦合問題，閥門的運動極其復雜，不能用簡單的方法反映其運動規(guī)律。本文利用編程給定閥芯運動的位移、時間、速度、加速度和液動力等參數(shù)之間的相互關系，與CFD進行結(jié)合，來

3、模擬閥門的開啟和關閉的非定常過程。從流場分析的角度對泵閥的結(jié)構參數(shù)和泵的性能參數(shù)進行了優(yōu)化。研究了彈簧因素對泵閥升程和滯后的影響，提出了合理的輔助彈簧。對不同原油粘度下的流場進行了仿真分析，得出了粘度與柱塞速度的最佳匹配。
　　 對設計的型號為7KH-50-2.5的7缸往復泵成品進行試驗和性能測試，進一步驗證設計的成效。通過一周的連續(xù)運轉(zhuǎn)測試得出，該泵在額定工況下效率可達89％，容積效率可達94％，且運行平穩(wěn)無故障，無泄露，可滿