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标题: 海上采油平台的泵类的介绍 [打印本页]

作者: skyzip 时间: 2014-9-10 11:09
标题: 海上采油平台的泵类的介绍
海上平台使用的泵种类较多，主要由螺杆泵、离心泵、齿轮泵和柱塞泵等。下面就按照泵的形式对海上采油平台的泵类进行以下介绍：

　　1、离心泵

　　离心泵可以分为单级离心泵和多级离心泵，海上平台的开式排放泵、生产水输送泵、干油泵等一般采用单级离心泵；海上平台的外输泵、注水泵、海水泵等一般采用多级离心泵。离心泵包括泵壳、泵轴、叶轮、吸液管、压水管、泵座等组成。离心泵是靠离心力将液流从叶轮中抛出去。离心泵的流量和扬程之间有相互对应的关系，因而可以用安装在泵排液管路上的阀门来调节流量。一般的离心泵不具有自吸能力，启泵前需要进行灌泵。

　　叶轮是离心泵最重要的零件，它将驱动机的能量传给液体。按照有无前后盖板，叶轮结构可以分为：闭式叶轮、开式叶轮、半开式叶轮。按照吸入方式，叶轮可以分为：单吸叶轮、双吸叶轮。

　　为了保证泵的正常工作，应当防止液体外漏，内漏或外界空气吸入泵内，因此必须在叶轮和泵壳间、轴和泵壳体间装有密封装置。密封环是密封装置的一种，用来防止液体从叶轮排出口通过叶轮和泵壳间的间隙漏回泵的吸入口（称为内漏），以提高泵的容积率；同时用来承受叶轮和泵壳接缝处可能产生的机械摩擦，一旦磨损只需要更换密封环。另外，为了防止泵内液体从轴和泵体泄漏到泵外，或防止外界空气漏入泵内的装置，需要采用密封装置，称为转轴的密封装置，经常采用的有两种：一种是填料密封，它依靠填料变形，使泵轴（或轴套）外圆表面和填料紧密接触实现其密封。轴封的严密性可用松紧填料压盖的方法进行调节，这种密封要做到绝对不漏是不可能的，少量的泄漏一方面可以起到润滑、冷却的作用，另一方面可以保证外界空气无法进入泵内；另一种是机械密封，它是由主要密封元件、辅助密封元件和压紧元件等组成，主要密封元件由动环和静环组成，辅助密封元件由动环密封环、静环密封环和其他垫片组成，压紧元件主要由弹簧、推环、传动座、防转销等组成，离心泵使用的机械密封一般可以使用泵输送的液体来冷却和清洗，也可以用外来的冷却系统进行冲洗，但是在冲洗管路上最好安装过滤器，防止杂物进入机械密封。

　　轴承是支撑离心泵转子的部件，承受径向和轴向载荷，根据轴承结构不同，可以分为滚动轴承和滑动轴承两大类。滚动轴承的优点是轴承磨损小，轴或转子不会因为轴承磨损而下沉很多，轴承间隙小，能保证轴的对中性，互换性好，维修方便，摩擦系数小，泵启动力矩小。其缺点是负担冲击能力较差，在高速时易有噪声，安装要求准确。滑动轴承的主要特点是工作可靠，平稳无噪声，可以承受较大的冲击负荷，但是与滚动轴承比较，其结构复杂，零件较多，体积较大。

　　2、螺杆泵

　　螺杆泵分为单螺杆泵和多螺杆泵，它是容积泵的一种，利用一根或数根螺杆的相互啮合空间容积变化来输送液体。海上平台的闭排泵、电脱进料泵等使用螺杆泵。以单螺杆泵和双螺杆泵为例对螺杆泵进行一下介绍。

　　单螺杆泵是一种内啮合的密闭式螺杆泵，它主要由泵体、衬套、螺杆、联轴器、传动轴、轴和密封件组成。单螺杆泵的主要工作机构是螺杆和衬套，它们起着传递能量的作用，其工作质量直接影响到泵的工作效率和使用寿命。螺杆表面与衬套内螺旋表面之间形成一个一个可能封闭的工作室，沿轴向螺杆与衬套表面每隔衬套螺距具有两个工作室，当螺杆转动时，靠近吸入室的第一个工作室容积增大，造成低压，在吸入室压差作用下，液体吸入工作室内，随着螺杆继续旋转，这个工作室开始封闭，液体沿轴向推向排出室，与此同时上下两个工作室交替循环地吸入和排出液体。单螺杆泵具有以下特点：（1）能够连续均匀地输送，无脉冲现象；（2）易损零件少，且零件容易更换；（3）排出能力强，自吸性能好，吸入可靠；（4）对高粘度流体排出可靠，并且适用于含有固体颗粒的浆料；（5）吸入管和排出管调换一下，可以反向转动；（6）对于高温度液体，需要采用金属衬套。

　　双螺杆泵有密闭式和不密闭式两种型式。密闭式双螺杆泵的螺杆通常采用渐开线-摆线齿廓，吸入室和排出室可严密地隔开，螺杆本身既可保证密封，又可以传动，所以不需要外置同步齿轮。不密闭式双螺杆泵的螺杆通常采用矩形或梯形断面，因此螺纹不完全是线接触，所以不能保证吸入室和排出室完全密闭的分开，齿廓不符合啮合规律，因此从动杆要通过外置同步齿轮由主动螺杆带动。依靠螺杆间的相互啮合形成空间的容积变化来输送液体。当螺杆转动时，螺杆相互啮合形成的密封线连续地从吸油管一端轴向移动到排油腔一端，使吸油腔的容积增大，形成真空，液体在压差作用下沿吸油管进入吸油腔，再由吸油腔进入螺杆的啮合空间。当啮合空间达到最大值时就构成了一个密封腔，密封腔内的液体随着螺杆的旋转作轴向移动，直至液体被排出。

　　3、柱塞泵

　　海上平台的化学药剂泵和开井泵都是柱塞泵，它们都是由防爆电机进行驱动，柱塞泵的工作原理就是电机带动曲轴连杆机构推动柱塞再液缸内往复运动，通过吸入阀和排出阀的动作向系统内输送液体。柱塞泵主要由两部分组成，一部分是直接输送液体，把机械能转换为液体压力能的液力端，另一部分是将原动机的能量传给液力端的传动端。液力端由液缸体、柱塞、吸入阀和排出阀等部件。传动端主要由曲柄、连杆、十字头等部件组成。

　　4、齿轮泵

　　齿轮泵在海上平台主要用于输送具有一定润滑性能的液体，如柴油输送泵等，齿轮泵的主要特点是结构简单，体积小，重量轻，自吸性能好，使用可靠，寿命较长，制造容易，维修方便，价格便宜。其缺点与其他类型泵比较效率较低，振动和噪音较大，但是这些缺点在某些结构经过改进的齿轮泵上以得到很大改善。

　　齿轮泵主要通过两个相互啮合的齿轮，以及容纳它们的泵体和前后端盖所组成，在泵体上，于齿轮开始和脱离啮合之处，分别开有排油口和吸油口，由吸入侧齿轮的表面及泵体的内表面组成吸油腔，由排出侧齿轮表面及泵体内表面组成压油腔，两腔互不相通。主齿轮按标定方向旋转时，吸油腔容积增大，产生真空吸入液体，充满齿间的液体，沿泵体内表面被带到排油腔，在排油腔容积减小，将液体排出，随着齿轮的不间断地旋转，齿轮泵就不间断地吸油和排油。

文章来源：洛克斯石油论坛

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