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真空出料齒輪泵的節(jié)能方法與三螺桿泵工作原理

海德?tīng)柋脴I(yè) 發(fā)布時(shí)間:2023-11-08
真空出料齒輪泵結(jié)構(gòu):
1、泵體,軸承座等為灰鑄鐵件,齒輪用優(yōu)良碳素鋼材制作,亦可根據(jù)用戶特別需要用銅材料或不銹鋼材料制作。
2、軸承座上有填料函室,起軸向密封作用。KCB-300~960型泵采用機(jī)械密約裝置,軸承采用單列向心球軸承。KCB—18.3~83.3型泵采用三個(gè)耐油橡膠圈和中間襯隔的一個(gè)擋圈組成,調(diào)節(jié)壓緊蓋上的兩只螺母來(lái)調(diào)節(jié)密封的程度,軸承采用銅基粉末含油軸承。另外,真空出料齒輪泵均可采用填料密封以彈性好,和低溫,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定且有自潤(rùn)滑性能的柔性石墨做為填料。
3、真空出料齒輪泵內(nèi)裝有控制閥,當(dāng)泵或排出管道發(fā)生故障或誤將排出閥門全部關(guān)閉而產(chǎn)生高壓和高壓沖擊時(shí)穩(wěn)定閥就會(huì)自動(dòng)打開(kāi),卸除部份或全部的高壓液體回到低壓腔,從而對(duì)泵及管道起到穩(wěn)定保護(hù)作用。
4、用彈性聯(lián)軸器直接與驅(qū)動(dòng)電機(jī)聯(lián)接,并安裝在公共鑄鐵底盤上。
5、真空出料齒輪泵是臥式回轉(zhuǎn)泵,主要有泵體,軸承,齒輪,軸承座,控制閥及密封裝置等機(jī)件組成。
真空出料齒輪泵的節(jié)能方法:
1、選用適宜的真空出料齒輪泵的類型正確核算管路所需的流量和揚(yáng)程,并使所選泵的額外流量和揚(yáng)程等于或略大于管路所需的流量和揚(yáng)程,使真空出料齒輪泵在高功率區(qū)域作業(yè)。真空出料齒輪泵的流量、揚(yáng)程富余量越大,則作業(yè)功率越低。
2、下降管路阻力,減小管路所需揚(yáng)程由柏努利方程可知,管路所需泵的揚(yáng)程為式中的一項(xiàng)(Z2-Z,)和第2項(xiàng)是由作業(yè)條件決議的,第3項(xiàng)是由泵的結(jié)構(gòu)決議的,不能隨意改變。若要減小所需泵的揚(yáng)程日,則只能從第四項(xiàng)上來(lái)考慮。下降管路阻力的可行方法主要有:恰當(dāng)加大管子直徑:防止設(shè)備不的閥門、外表等;管路盡可能地走直線,少轉(zhuǎn)彎;選用內(nèi)外表潤(rùn)滑的管子;及時(shí)鏟除管路中的雜物及結(jié)垢等。管路阻力下降,則管路所需泵的揚(yáng)程也隨之下降,然后下降泵的功率耗費(fèi)。
3、改進(jìn)葉輪結(jié)構(gòu),進(jìn)步葉輪做功才能改進(jìn)泵體結(jié)構(gòu),削減KCB真空出料齒輪泵內(nèi)流體能量丟失。改進(jìn)葉輪結(jié)構(gòu)的意圖在于改進(jìn)液體在葉輪內(nèi)的活動(dòng)狀況,使其活動(dòng)安穩(wěn),無(wú)渦流,沖擊丟失和沖突丟失下降到較小限度。從理論上說(shuō),葉輪的葉片越多,葉片厚度越小,則葉輪對(duì)液體做功的功率也就越高。可是,葉片越多,葉輪內(nèi)液體的過(guò)流通道面積越窄,則流體經(jīng)過(guò)葉輪時(shí)的阻力越大:葉片厚度越小,葉片的強(qiáng)度越低,就越簡(jiǎn)單損壞,而且越難以制作。處理這一問(wèn)題的思路就在于:在可以正常運(yùn)用的狀況下,既要葉輪內(nèi)有足夠的流道面積,又要恰當(dāng)添加葉片數(shù)目。真空出料齒輪泵的內(nèi)走漏和泵殼內(nèi)外表的高低不平也是形成能量丟失的一個(gè)原因。為此,要及時(shí)替換磨損過(guò)量的人口密封環(huán),以削減內(nèi)走漏。打磨流道,做到流道導(dǎo)流面潤(rùn)滑,削減泵內(nèi)油力丟失。鏟除泵內(nèi)砂、石、鑄鐵殘?jiān)茸枞铩?/div>
4、減小葉輪直徑,下降葉輪轉(zhuǎn)速當(dāng)泵的流量和揚(yáng)程富余量較大,而且又沒(méi)有較小的適宜的泵可用時(shí),可以用葉輪、減小葉輪外徑的方法,或許下降葉輪轉(zhuǎn)速的方法來(lái)到達(dá)下降泵的軸功率,削減功率耗費(fèi)的意圖。葉輪的外徑切割后,或許葉輪轉(zhuǎn)速下降后,泵的軸功率下降很快。
對(duì)單螺桿泵的工作性能有很大的影響,增加過(guò)盈量可減少容積損失,但也會(huì)加大機(jī)械損失。這些理論和試驗(yàn)數(shù)據(jù)只是適用于低壓頭螺桿泵,而對(duì)于采油用的高壓頭螺桿泵尚需進(jìn)行有關(guān)的試驗(yàn)和理論研討工作。中國(guó)石油大學(xué)(華東)水力機(jī)械課題組和大慶采油工程研討院對(duì)采油螺桿泵的工作特性進(jìn)行了初步試驗(yàn)研討。試驗(yàn)表明舉升介質(zhì)溫度、粘度是影響螺桿泵容積速率的主要因素之一。對(duì)螺桿泵抽汲含砂流體的性進(jìn)行了研討,研討認(rèn)為對(duì)螺桿泵的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化能夠降低泵的磨損,延長(zhǎng)不銹鋼螺桿泵的使用壽命。大慶石油學(xué)院姜民政等進(jìn)行了單螺桿泵吸入口壓力對(duì)泵特性影響的試驗(yàn)研討,認(rèn)為泵吸入口真空度較小時(shí),泵特性參數(shù)變化不大,而吸入口真空較大時(shí),泵的工作狀況急劇。采油三螺桿泵的工作壽命很大程度上取決于定子襯套耐油橡膠的性能,橡膠定子受多種因素的影響,直接影響螺桿泵的工作特性。學(xué)者在橡膠配方、制造工藝、橡膠非線性大變形理論分析等諸多方面進(jìn)行了深入研討。
三螺桿泵裝置時(shí),注意事項(xiàng):
一、排出體壓緊固守時(shí),螺母擰緊應(yīng)均勻一致;
二、機(jī)械密封裝置應(yīng)當(dāng)心,沖突副端面應(yīng)清洗并涂上光滑脂;
三、裝置定子時(shí),用光滑油涂改轉(zhuǎn)子,定子內(nèi)腔外表,有利于定子裝置;
四、裝置裝置時(shí),聯(lián)軸器裝置誤差:△Y≤0.2mm,△α≤30。
五、裝置時(shí)應(yīng)將螺桿泵零件仔細(xì)清洗,查看,損壞的零件應(yīng)替換;
六、傳動(dòng)軸兩萬(wàn)向接頭裝置時(shí),應(yīng)查看密封圈有否損壞,在空腔內(nèi)填充光滑脂;
七、準(zhǔn)確裝置的軸承使軸滾動(dòng)靈敏,無(wú)卡阻景象;
八、軸封裝置:填料函裝置時(shí),應(yīng)使填料壓蓋壓緊螺栓位置在殼體裝置窗口內(nèi),便于扳手調(diào)整螺栓。
三螺桿泵屬回轉(zhuǎn)式容積泵,主要由三根螺桿和襯套組成。三根螺桿置于有三個(gè)平行孔的襯套內(nèi),主桿由軸承支承,運(yùn)行中主桿的徑向力由對(duì)稱布置的從桿抵消,軸向力采用液壓平衡,只剩下螺桿的自重和很小的剩余軸向力由軸承承受,而從桿則一端插入平衡套,起平衡軸向力和支承的作用。以上結(jié)構(gòu)為軸向力低壓平衡方式,由于從桿要承受相應(yīng)的徑向力,因此對(duì)螺桿和襯套的材料及處理方式都有特別要求,其泵送過(guò)程由三孔襯套和其中包含的對(duì)稱平行布置的三根相互嚙合的螺桿(一個(gè)主動(dòng)桿,兩個(gè)從動(dòng)桿)實(shí)現(xiàn)。在主動(dòng)桿軸線方向,配合的構(gòu)件形成連續(xù)的相互隔離的密閉腔室,吸入的流體被封閉其中,當(dāng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),流體被這些密閉腔室連續(xù)、均勻的沿軸線由泵進(jìn)入口腔被排送至出入口腔,實(shí)現(xiàn)泵送過(guò)程。三螺桿泵運(yùn)行平穩(wěn),速率不錯(cuò)。
SN系列三螺桿泵運(yùn)行平穩(wěn)且速率不錯(cuò)、振動(dòng)小、噪音低。預(yù)計(jì)投資回收期為2年,可為公司節(jié)約較多的生產(chǎn)成本,提升公司整體經(jīng)濟(jì)效益。但輸送原油中含有少量水、腐蝕性介質(zhì)、固體雜質(zhì)等,運(yùn)行過(guò)程中對(duì)螺桿、襯套、平衡套造成磨損和腐蝕,經(jīng)統(tǒng)計(jì),三螺桿泵在運(yùn)行4萬(wàn)小時(shí)左右即出現(xiàn)故障。
故障主要表現(xiàn):
(1)泵體內(nèi)產(chǎn)生明顯的“嗒嗒嗒”類似金屬碰擦的異響,電流忽大忽小不穩(wěn)定;
(2)泵機(jī)組、連接的工藝管線及附屬儀表、地基振動(dòng)偏大;
(3)速率有所下降;
(4)主桿密封軸頸及前蓋內(nèi)孔、從動(dòng)桿軸頸、平衡套內(nèi)孔磨損嚴(yán)重,金屬表面出現(xiàn)偏磨、溝槽及凸起;
(5)前蓋內(nèi)孔處間隙變大,無(wú)法阻擋增壓后的原油,同時(shí)振動(dòng)過(guò)大造成機(jī)械密封經(jīng)常損壞,原油泄漏嚴(yán)重。
泵已經(jīng)無(wú)法正常運(yùn)行而停用,只能作為報(bào)廢處理。為此決定探討分析故障原因,提出解決維修方案,以便用較少的維修費(fèi)用修理,使泵重新投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
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