大型五缸雙作用注水泵液力端特性研究與內(nèi)流場分析.pdf

1、注水泵是原油開采注水工藝的核心裝備，隨著油田進(jìn)入高含水開發(fā)期，注水量大幅增加，注水耗電占油田總耗電量的60％左右。目前離心式注水泵存在效率低的問題，而往復(fù)式注水泵效率較高，但現(xiàn)有泵型存在功率小、流量小的不足。因此研制大功率高效節(jié)能往復(fù)式油田注水泵，為原油開采提供先進(jìn)節(jié)能裝備，對節(jié)能減排以及可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。目前對往復(fù)泵的研究都是單獨針對小功率往復(fù)泵泵閥的研究，尚未開展對大功率五缸雙作用往復(fù)式注水泵液力端整體性能的研究，而在實

2、際工作過程中泵的吸入過程和排出過程是相互影響的，且閥的運動特性、泵的流量特性以及泵內(nèi)流體的流動狀態(tài)，對泵的運行可靠性與性能穩(wěn)定性影響極大。以5ST200D-266.6/10大功率五缸雙作用注水泵的液力端為研究對象，先對其工作過程進(jìn)行了理論分析，然后利用fluent軟件，對泵的一個工作腔和閥進(jìn)行整體建模，并對其一個沖程進(jìn)行了動態(tài)數(shù)值模擬與分析。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過對五缸雙作用往復(fù)式注水泵的工作過程進(jìn)行了理論分析，建立了描

3、述泵閥運動的微分方程，并通過UDF編程得到了控制泵閥運動及動網(wǎng)格更新的方法，并闡述了對泵進(jìn)行動態(tài)數(shù)值模擬的相關(guān)理論，進(jìn)而初步揭示了該泵的特性。⑵通過對泵的動態(tài)數(shù)值模擬得到了閥的升程曲線并對閥的滯后角、閥板的運動速度、閥板與升程限制器的撞擊速度以及閥板的落座速度進(jìn)行了分析，闡明了曲柄轉(zhuǎn)速、彈簧剛度、升程限制器高度對泵閥運動規(guī)律的影響。⑶通過對五缸雙作用往復(fù)式注水泵各工作腔一個周期內(nèi)的瞬時流量曲線進(jìn)行疊加，得到了該泵總的瞬時流量曲線，并對其