一種新型全平衡雙作用轉(zhuǎn)子輸油泵的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及石油化工技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種新型全平衡雙作用轉(zhuǎn)子輸油泵,包括第一泵體和第二泵體,第一泵體和第二泵體內(nèi)部均設(shè)置有定子,定子內(nèi)部開(kāi)設(shè)有橢圓形結(jié)構(gòu)工作腔,工作腔內(nèi)部設(shè)置有與定子相配合的轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子外側(cè)弧形面上開(kāi)設(shè)有八個(gè)排油滑道。本實(shí)用新型的一種新型全平衡雙作用轉(zhuǎn)子輸油泵內(nèi)部定子采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的且經(jīng)過(guò)特殊修正的過(guò)渡式曲線(xiàn),因此保證泵運(yùn)行中葉片表面無(wú)沖擊、震動(dòng),噪音低,葉片受力狀態(tài)好,輸出流量脈動(dòng)小,而且葉片的運(yùn)動(dòng)由機(jī)械傳動(dòng)改為液壓傳動(dòng),通過(guò)油道管路將兩套平衡型葉片泵串聯(lián)而成,使得整個(gè)裝置的工作壓力是傳統(tǒng)單級(jí)泵的兩倍,大大提升了裝置工作壓力峰值,使用壽命和工作效率大大提升。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
-種新型全平衡雙作用轉(zhuǎn)子輸油累
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及石油化工技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種新型全平衡雙作用轉(zhuǎn)子輸油累。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前市面上的超稠油大多使用單螺桿累及化B稠油累進(jìn)行輸送。但是由于超稠油 的特性(50°C地面脫氣原油粘度平均在(15~17) X104m化? s,20°C時(shí)原油密度平均在 1. OOg/em3 W上,原油中含砂量在5%。W上,含水在30%~70%之間變化),使化B累在含水高 時(shí)不能正常工作,單螺桿累在原油粘稠度大的情況下,膠套磨損嚴(yán)重,累效急驟下降,維修 費(fèi)用較高。因此,從2003年3月開(kāi)始,市面上開(kāi)始普遍應(yīng)用GBC型非平衡式(單作用)葉片累。 但是,由于其在震動(dòng)、噪音、壽命等方面的問(wèn)題依然很明顯。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:為了解決上述【背景技術(shù)】中存在的問(wèn)題,提供一 種改進(jìn)的用于超稠油輸送的葉片累,解決市面上的GBC型非平衡式(單作用)葉片累在震動(dòng)、 噪音、壽命等方面的問(wèn)題。
[0004] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種新型全平衡雙作用轉(zhuǎn)子輸 油累,包括第一累體和第二累體,所述的第一累體和第二累體內(nèi)部均設(shè)置有定子,所述的定 子內(nèi)部開(kāi)設(shè)有楠圓形結(jié)構(gòu)工作腔,所述的工作腔內(nèi)部設(shè)置有與定子相配合的轉(zhuǎn)子,所述的 轉(zhuǎn)子外側(cè)弧形面上開(kāi)設(shè)有八個(gè)排油滑道,所述的轉(zhuǎn)子外側(cè)弧形面上的排油滑道內(nèi)部分別滑 動(dòng)連接有第一葉片、第二葉片、第=葉片、第四葉片、第五葉片、第六葉片、第屯葉片和第八 葉片,所述的定子上開(kāi)設(shè)有左上進(jìn)油口、左下出油口、右上出油口和右下進(jìn)油口,所述的左 上進(jìn)油口、左下出油口、右上出油口和右下進(jìn)油口內(nèi)側(cè)開(kāi)口位置均固定連接有弧形過(guò)濾板, 所述的定子和轉(zhuǎn)子之間通過(guò)第一葉片、第二葉片、第=葉片、第四葉片、第五葉片、第六葉 片、第屯葉片和第八葉片劃分成第一吸油腔、第二吸油腔、第一壓油腔和第二壓油腔,所述 的第一吸油腔與第二吸油腔相對(duì)于軸屯、對(duì)稱(chēng)布置,所述的第一壓油腔與第二壓油腔相對(duì)于 軸屯、對(duì)稱(chēng)布置。
[0005] 優(yōu)選地,為了降低成本,方便使用,所述的第一累體和第二累體大小相同。
[0006] 優(yōu)選地,為了方便輸油,所述的第一累體和第二累體之間通過(guò)油道管路相連接。
[0007] 優(yōu)選地,為了保持內(nèi)部油壓平衡,所述的油道管路上設(shè)置有油壓補(bǔ)償機(jī)構(gòu)。
[000引本實(shí)用新型的有益效果是,本實(shí)用新型的一種新型全平衡雙作用轉(zhuǎn)子輸油累內(nèi)部 定子采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的且經(jīng)過(guò)特殊修正的過(guò)渡式曲線(xiàn),因此保證累運(yùn)行中葉片表面無(wú)沖擊、 震動(dòng),噪音低,葉片受力狀態(tài)好,輸出流量脈動(dòng)小,而且葉片的運(yùn)動(dòng)由機(jī)械傳動(dòng)改為液壓傳 動(dòng),通過(guò)油道管路將兩套平衡型葉片累串聯(lián)而成,使得整個(gè)裝置的工作壓力是傳統(tǒng)單級(jí)累 的兩倍,大大提升了裝置工作壓力峰值,使用壽命和工作效率大大提升。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0010] 圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖2是本實(shí)用新型中第一累體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖中:1.第一累體,2.第二累體,3.定子,4.工作腔,5.轉(zhuǎn)子,6.排油滑道,7.第一葉 片,8.第二葉片,9.第S葉片,10.第四葉片,11.第五葉片,12.第六葉片,13.第屯葉片,14. 第八葉片,15.左上進(jìn)油口,16.左下出油口,17.右上出油口,18.右下進(jìn)油口,19.過(guò)濾板, 20.第一吸油腔,21.第二吸油腔,22.第一壓油腔,23.第二壓油腔,24.油道管路,25.油壓補(bǔ) 償機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。運(yùn)些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖, 僅W示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu),因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0014] 圖1和圖2所示的一種新型全平衡雙作用轉(zhuǎn)子輸油累,包括第一累體1和第二累體 2,第一累體1和第二累體2內(nèi)部均設(shè)置有定子3,定子3內(nèi)部開(kāi)設(shè)有楠圓形結(jié)構(gòu)工作腔4,工作 腔4內(nèi)部設(shè)置有與定子3相配合的轉(zhuǎn)子5,轉(zhuǎn)子5外側(cè)弧形面上開(kāi)設(shè)有八個(gè)排油滑道6,轉(zhuǎn)子5 外側(cè)弧形面上的排油滑道6內(nèi)部分別滑動(dòng)連接有第一葉片7、第二葉片8、第=葉片9、第四葉 片10、第五葉片11、第六葉片12、第屯葉片13和第八葉片14,定子3上開(kāi)設(shè)有左上進(jìn)油口 15、 左下出油口 16、右上出油口 17和右下進(jìn)油口 18,左上進(jìn)油口 15、左下出油口 16、右上出油口 17和右下進(jìn)油口 18內(nèi)側(cè)開(kāi)口位置均固定連接有弧形過(guò)濾板19,定子3和轉(zhuǎn)子5之間通過(guò)第一 葉片7、第二葉片8、第=葉片9、第四葉片10、第五葉片11、第六葉片12、第屯葉片13和第八葉 片14劃分成第一吸油腔20、第二吸油腔21、第一壓油腔22和第二壓油腔23,第一吸油腔20與 第二吸油腔21相對(duì)于軸屯、對(duì)稱(chēng)布置,第一壓油腔22與第二壓油腔23相對(duì)于軸屯、對(duì)稱(chēng)布置。
[0015] 優(yōu)選地,為了降低成本,方便使用,第一累體1和第二累體2大小相同,優(yōu)選地,為了 方便輸油,第一累體1和第二累體2之間通過(guò)油道管路24相連接,優(yōu)選地,為了保持內(nèi)部油壓 平衡,油道管路24上設(shè)置有油壓補(bǔ)償機(jī)構(gòu)25,本實(shí)用新型的一種新型全平衡雙作用轉(zhuǎn)子輸 油累內(nèi)部定子采用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的且經(jīng)過(guò)特殊修正的過(guò)渡式曲線(xiàn),因此保證累運(yùn)行中葉片表面 無(wú)沖擊、震動(dòng),噪音低,葉片受力狀態(tài)好,輸出流量脈動(dòng)小,而且葉片的運(yùn)動(dòng)由機(jī)械傳動(dòng)改為 液壓傳動(dòng),通過(guò)油道管路24將兩套平衡型葉片累串聯(lián)而成,使得整個(gè)裝置的工作壓力是傳 統(tǒng)單級(jí)累的兩倍,大大提升了裝置工作壓力峰值,使用壽命和工作效率大大提升。
[0016] 該累為GBSC型轉(zhuǎn)子累,該累的工作腔主要由定子3、轉(zhuǎn)子5、一組嵌在排油滑道6中 的葉片W及在定子3和轉(zhuǎn)子5兩側(cè)的油壓補(bǔ)償機(jī)構(gòu)25等組成。當(dāng)轉(zhuǎn)子5按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí), 葉片在離屯、力的作用下與定子3內(nèi)表面保持接觸,且葉片頂部沿定子3內(nèi)表面滑動(dòng),在第一 葉片7到第S葉片9、第五葉片11到第屯葉片13兩個(gè)區(qū)域內(nèi),由于定子3內(nèi)表面曲線(xiàn)的半徑逐 漸變長(zhǎng),葉片沿轉(zhuǎn)子5槽滑動(dòng)向外伸出,相鄰葉片間的密封容積逐漸增大,形成吸油過(guò)程。與 此同時(shí),在第=葉片9到第五葉片11、第屯葉片13到第一葉片7兩個(gè)區(qū)域,定子3內(nèi)表面曲線(xiàn) 的半徑逐漸變短,葉片沿轉(zhuǎn)子5槽向里縮進(jìn),相鄰葉片間的密封容積逐漸縮小,形成排油過(guò) 程。
[0017] 平衡式葉片累定子內(nèi)表面曲線(xiàn)(簡(jiǎn)稱(chēng)定子曲線(xiàn))的形狀決定了葉片的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),對(duì) 累的性能和壽命影響很大。理想的定子曲線(xiàn)應(yīng)是:1、使輸出流量脈動(dòng)小;2、運(yùn)轉(zhuǎn)中葉片頂部 不脫離定子3;3、葉片無(wú)沖擊震動(dòng)、低噪音;4、使葉片受力狀態(tài)良好。要達(dá)到W上效果,關(guān)鍵 是合理確定過(guò)渡曲線(xiàn)的參數(shù),經(jīng)過(guò)各種理論計(jì)算、模型設(shè)計(jì)和試制比較,證明該型累已達(dá)到 了理想的效果。
[0018] 葉片累工作壓力A P越高,泄漏損失越大,流量Q下降也大,并且壓力越高,累的震 動(dòng)、噪音也隨之增加。兩級(jí)累能夠減少相同工作壓力下的泄露損失,降低累的震動(dòng)、噪音。兩 級(jí)累的工作原理如圖1所示。圖中的油路是通過(guò)累體中的內(nèi)流道、兩個(gè)定子間配流盤(pán)來(lái)實(shí)現(xiàn) 的,累的結(jié)構(gòu)十分緊湊,其外觀(guān)與單級(jí)累并無(wú)區(qū)別。
[0019] 單級(jí)累的容積效^
[0020] 兩級(jí)累的容積效^
[002。 經(jīng)過(guò)對(duì)Qt = 21mVh的單級(jí)累和兩級(jí)累進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為:G!t = 21m3A,Ap2 =IMPa,化=14. lm3/h,化=17.5m3/h,代入上式得111 = 0.671;ri2 = 0.833。
[0022] 可見(jiàn),兩級(jí)累容積效率比單級(jí)累高16.2%,運(yùn)是很有現(xiàn)實(shí)意義的,它有效的解決了 累在較高工作壓力時(shí)排量下降問(wèn)題,同時(shí)也降低了累的震動(dòng)、噪音,提高了使用壽命。
[0023] 測(cè)試數(shù)據(jù)及分析
[0024] 轉(zhuǎn)子累測(cè)試數(shù)據(jù)表 [00951
[00%] 1、噸液?jiǎn)魏?轉(zhuǎn)子累均滿(mǎn)足輸油累單耗標(biāo)準(zhǔn)要求(《0.85),與螺桿累(平均噸液?jiǎn)?耗0.49kw/t)水平相當(dāng),優(yōu)于TLB稠油累(平均噸液?jiǎn)魏?.53kw/t)。
[0027] 2、功率因數(shù):2-2站實(shí)測(cè)為0.923,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)0.85)要求;2-3站實(shí)測(cè)為0.736,未 達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)(>0.85)要求。
[0028] 3、機(jī)組效率:2臺(tái)試驗(yàn)累實(shí)測(cè)機(jī)組效率均未達(dá)到> 43 %的標(biāo)準(zhǔn)要求,但與在用的螺 桿累及化B稠油累相比,處于中等偏上水平(螺桿累平均機(jī)組效率為0.37;TLB稠油累平均機(jī) 組效率為0.13)。
[0029] 4、容積效率:實(shí)測(cè)2臺(tái)累的容積效率分別為59%和64%。
[0030] 與單螺桿累和TLB稠油累對(duì)比分析
[0031 ] 1、轉(zhuǎn)子累和TLB稠油累都具有結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,便于現(xiàn)場(chǎng)安裝的特點(diǎn);
[0032] 2、轉(zhuǎn)子累對(duì)被輸送超稠油的粘度、溫度、含氣(目測(cè))等參數(shù)變化具有較強(qiáng)的適應(yīng) 性;
[0033] 3、螺桿累平均噸液?jiǎn)魏臑?.49kw/t,轉(zhuǎn)子累噸液?jiǎn)魏钠骄?.52kw/t,TLB稠油累平 均噸液?jiǎn)魏?.53kw/t (標(biāo)準(zhǔn)《0.85kw/t);
[0034] 4、GBSC型轉(zhuǎn)子累機(jī)組效率38%,螺桿累為37% ;TLB稠油累為13% (標(biāo)準(zhǔn)>43);
[0035] 5、轉(zhuǎn)子累對(duì)含水變化的適應(yīng)性?xún)?yōu)于其它兩種累型;螺桿累在含水高于60%時(shí),運(yùn) 行較穩(wěn)定,輸送低含水超稠油時(shí),易出現(xiàn)定子膠套短時(shí)間內(nèi)被磨損破壞,需進(jìn)行更換;TLB稠 油累含水在45%--60%范圍時(shí),輸油效果較好,含水過(guò)高或過(guò)低時(shí),均表現(xiàn)為排量迅速下 降,嚴(yán)重時(shí),輸不出液;轉(zhuǎn)子累在中、高含水時(shí),累運(yùn)行穩(wěn)定,在輸送低含水原油(50% W下) 時(shí),累效有所下降,但能夠滿(mǎn)足外輸,且累核屯、部件的轉(zhuǎn)子、定子部分不至于損壞。
[0036] =種累適合含水及頻率范圍 表2 「00371
[0038] 6、轉(zhuǎn)子累在振動(dòng)及噪音方面稍高于螺桿累,與TLB稠油累相當(dāng);
[0039] 7、在平穩(wěn)輸油性能方面,轉(zhuǎn)子累在負(fù)荷率較高時(shí)優(yōu)于其它兩種累型。但在負(fù)荷率 低于20 %時(shí),轉(zhuǎn)子累排量不易平穩(wěn)控制,螺桿累在該條件下運(yùn)行較穩(wěn)定;
[0040] 8、對(duì)轉(zhuǎn)子累和螺桿累平均維修周期進(jìn)行對(duì)比統(tǒng)計(jì),二者水平相當(dāng)。
[0041] 經(jīng)濟(jì)效益分析
[0042] 與同等排量的螺桿累進(jìn)行對(duì)比分析:
[0043] 1、投資成本:GBSC型轉(zhuǎn)子累(50m^h)每臺(tái)16萬(wàn)元,而螺桿累(50m3 A)每臺(tái)23萬(wàn)元, 單臺(tái)累購(gòu)置費(fèi)用降低7萬(wàn)元。
[0044] 2、維修成本:一年的維修費(fèi)用平均在8萬(wàn)元左右,而螺桿累年維修費(fèi)用13.8萬(wàn)元, 單累年可節(jié)約維修費(fèi)用5.5萬(wàn)元。
[0045] 3、運(yùn)行成本:每臺(tái)累平均有功功率降低5千瓦,每度電按0.45元計(jì)算,單累每年節(jié) 約電費(fèi)為:5X 24X365X0.45 今10000 = 1.97 萬(wàn)元
[0046] S項(xiàng)合并計(jì)算,單臺(tái)年可見(jiàn)效益約7+5.5+1.97 = 14.47萬(wàn)元。
[0047] 現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程
[004引 GBSC型累自2005年12月投產(chǎn),已在油田公司多個(gè)累站安裝運(yùn)行,第一臺(tái)GBSC-20- 1.6累(Q = 20m3/h,A p = 1.6MPa),自2005年12月5日至今已連續(xù)運(yùn)行5590小時(shí)無(wú)故障,第一 臺(tái)GBSC-50-1.6累(Q = 50m3A,A P = 1.6MPa),自2006年2月18日安裝至今,目前運(yùn)行良好。
[0049] GBSC型累具有自吸能力強(qiáng),外輸壓力高,運(yùn)行穩(wěn)定、噪音小、累效高、壽命長(zhǎng)的特 點(diǎn),各項(xiàng)性能指標(biāo)能夠滿(mǎn)足超稠油管道輸送的要求,該累型運(yùn)行性能與螺桿累之間具有一 定的互補(bǔ)性,可與螺桿累組合在中屯、站配備,也可W作為主力累進(jìn)行超稠油的輸送。因此, 認(rèn)為該累型是目前研制、應(yīng)用效果較好的超稠油輸送設(shè)備,具有很高的推廣使用價(jià)值。
[0050] W上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示,通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容,相關(guān)工作人 員完全可W在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi),進(jìn)行多樣的變更W及修改。本項(xiàng)實(shí) 用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù) 性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型全平衡雙作用轉(zhuǎn)子輸油栗,包括第一栗體(1)和第二栗體(2),其特征是:所 述的第一栗體(1)和第二栗體(2)內(nèi)部均設(shè)置有定子(3),所述的定子(3)內(nèi)部開(kāi)設(shè)有橢圓形 結(jié)構(gòu)工作腔(4),所述的工作腔(4)內(nèi)部設(shè)置有與定子(3)相配合的轉(zhuǎn)子(5),所述的轉(zhuǎn)子(5) 外側(cè)弧形面上開(kāi)設(shè)有八個(gè)排油滑道(6),所述的轉(zhuǎn)子(5)外側(cè)弧形面上的排油滑道(6)內(nèi)部 分別滑動(dòng)連接有第一葉片(7)、第二葉片(8)、第三葉片(9)、第四葉片(10)、第五葉片(11)、 第六葉片(12)、第七葉片(13)和第八葉片(14),所述的定子(3)上開(kāi)設(shè)有左上進(jìn)油口(15)、 左下出油口(16)、右上出油口(17)和右下進(jìn)油口(18),所述的左上進(jìn)油口(15)、左下出油口 (16)、右上出油口(17)和右下進(jìn)油口(18)內(nèi)側(cè)開(kāi)口位置均固定連接有弧形過(guò)濾板(19),所 述的定子(3)和轉(zhuǎn)子(5)之間通過(guò)第一葉片(7)、第二葉片(8)、第三葉片(9)、第四葉片(10)、 第五葉片(11)、第六葉片(12)、第七葉片(13)和第八葉片(14)劃分成第一吸油腔(20)、第二 吸油腔(21)、第一壓油腔(22)和第二壓油腔(23),所述的第一吸油腔(20)與第二吸油腔 (21)相對(duì)于軸心對(duì)稱(chēng)布置,所述的第一壓油腔(22)與第二壓油腔(23)相對(duì)于軸心對(duì)稱(chēng)布 置。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型全平衡雙作用轉(zhuǎn)子輸油栗,其特征是:所述的第一栗 體(1)和第二栗體(2)大小相同。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型全平衡雙作用轉(zhuǎn)子輸油栗,其特征是:所述的第一栗 體(1)和第二栗體(2)之間通過(guò)油道管路(24)相連接。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型全平衡雙作用轉(zhuǎn)子輸油栗,其特征是:所述的油道管 路(24)上設(shè)置有油壓補(bǔ)償機(jī)構(gòu)(25)。
【文檔編號(hào)】F04C11/00GK205663613SQ201620565838
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月7日
【發(fā)明人】胡彥奇, 王明友, 楊焱焱, 王濤
【申請(qǐng)人】胡彥奇