往复泵和空气包原理ppt课件.ppt

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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: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。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水锤泵等。6往复泵是一种典型的容积

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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(m

7、2),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

8、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

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