往复泵和空气包原理.ppt

《往复泵和空气包原理.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第一章往复泵1.1概述泵是一种输送液体的机械，它把原动机的机械能或其它能源传递给液体，借以增加液体能量。根据结构特征和作用不同，泵可分为三个基本类型。1(1)容积式泵：依靠包容液体的密封工作空间容积周期性的变化，把能量周期性地传递给液体，使液体的压力增加到将液体强行排出。往复泵:2螺杆泵属于这一类。3(2)叶轮式泵依靠旋转的叶轮对液体的动力作用，把能量连续地传递给液体，使液体的速度能（为主)和压力能的能量增加，随后通过压出室将大部分速度能转换为压力能。如离心泵，轴流泵和旋涡泵属于这一类。4(3)其它类型泵如射流泵，5

2、水锤泵等。6往复泵是一种典型的容积泵。它包容液体的密封工作空间容积由于活塞(或柱塞)的往复运动而产生周期性变化，从而把活塞(或柱塞)运动的机械能转变成为液体的压能。它在石油矿场上应用非常广泛。它常常用于高压下输送高粘度、大密度和高含砂量的液体，而流量相对较小。7在钻井过程中，需要携带出井底的岩屑和供给井底动力钻具的动力，这种用于向井底输送和循环钻井液的往复泵，被称为钻井泵或泥浆泵。8为了加固井壁，向井底注入高压水泥的往复泵被称为固井泵或水泥泵；9为了造成油层的人工裂缝，提高原油产量和采收率，用于向井内注入含有大量固体

3、颗粒的液体或酸碱液体的往复泵，称为压裂泵；10在采油过程中，用于在井内抽汲原油的往复泵，称为抽油泵；等等。111.1.1往复泵的工作原理图1－1是卧式单缸单作用往复泵示意图。12工作时，动力机通过皮带，传动轴，齿轮等传动部件带动主轴及固定于其上的曲柄旋转。13当曲柄从水平位置自左向逆时针旋转时，活塞向右边亦即泵的动力端移动，液缸内形成一定的真空度，吸入池中的液体在液面压力Pa的作用下，推开吸入阀，进入液缸内，直到活塞移到右死点位置为止。这个过程，称作液缸的吸入过程。14曲柄继续转动，活塞开始向左亦即泵的液力端移动，缸套

4、内液体受到挤压，压力升高，吸入阀关闭，直到缸内压力升高到大于排出管线上的压力，排出阀被推开，液体经排出阀和排出管排出，直到活塞移到左死点为止。这一过程称作液缸的排出过程。15曲柄连续旋转，每一周内活塞往复运动一次，单作用泵的液缸完成一次吸入和排出过程。在吸入和排出过程中，活塞移动的距离以s表示，称作活塞的行程长度：曲柄半径用r表示。它们之间的关系为:S＝2r161.1.2往复泵的分类按照结构特点，石油矿场用拄复泵大致可按以下四方面分类：1.按缸数分:有单缸泵、双缸泵、三缸泵、四缸泵等。2.按作用方式分:有单作用式

5、和双作用式两种。17单作用式泵如图1－1所示，其活塞在液缸内往复一次，该液缸作一次吸入和一次排出。18双作用式泵如图1－2所示，液缸被活塞分为两个工作室，无活塞杆的为前工作室，有活塞杆的为后工作室，每个室都有吸入和排出阀。双作用泵，活塞往复运动一次，其液缸完成吸入过程和排出过程各二次。19203.按液缸的布置方案及其相互位置分：有卧式泵、立式泵、V形泵、星形泵等。214.按活塞式样分：有活塞泵(如图1－1)22柱塞泵(图1—3)。23通常以泵的上述主要特点来区分各种不同类型的泵，如单缸单作用立式柱塞泵、双缸双作用卧

6、式活塞泵、三缸单作用柱塞泵等。241.1.3往复泵的基本参数反映泵基本工作性能的参数有：1.泵的排量：泵的排量是指单位时间内泵通过管道所输送的液体量。排量通常以单位时间内的体积表示，称作体积排量，代表符号为Q，单位为l/s或m3／s。252.泵的压力：泵的压力通常指泵排出口处液体的压力，代表符号为P，单位为MPa。3.泵的功率和效率:单位时间内动力机传到往复泵主轴上的能量，称为泵的输入功率。以N主表示。26而单位时间内液体通过泵后所获得的能量称为泵的有效功率，或输出功率，以N表示。泵的功率单位一般为kw，现场也习

7、惯用马力（HP)来表示。274.泵速泵速是指单位时间内活塞或柱塞的往复次数，也称作泵的冲次，以n表示，单位为冲/min。281.2往复泵的排量1.2.1往复泵的平均排量：往复泵的排量与活塞面积F(m2)，活塞冲程S(m)以及冲程次数n(冲／min)有关。往复泵在单位时间内理论上应输送的液体体积，称作泵的理论平均排量Q理均。293031对于双作用往复泵，活塞往复一次，各液缸输送液体两次，液体体积为(2F－f)S。设泵的缸数为i，则i缸双作用泵的理论平均排量为:32实际上，往复泵工作时，由于吸入阀和排出阀不能及时开启或

8、及时关闭；泵阀、活塞和其它密封处可能有高压液体漏失；泵缸中或液体中含有气体而降低吸入充满度等等，都可能使泵的实际排量降低。33341.2.2往复泵的排量曲线1.瞬时排量由于往复泵活塞速度是变化的，故每个液缸的排量也因之而变化。设活塞的截面积为F，活塞运动速度为u35图1－4为曲柄滑块机构传动的往复泵运动简图，它将泵主轴的等速旋转