內(nèi)壓縮轉(zhuǎn)子式油氣混輸泵特性分析與出口球閥的研究.pdf

1、油氣混輸屬最先進(jìn)的油氣開采工藝，油氣混輸泵是該工藝中關(guān)鍵設(shè)備之一，但在復(fù)雜的油氣混輸工況下，傳統(tǒng)油氣混輸泵暴露出效率低、天然氣回收困難、可靠性差且易產(chǎn)生氣阻等諸多不足。針對這些問題，本文提出了一種新型內(nèi)壓縮轉(zhuǎn)子式油氣混輸泵，通過在轉(zhuǎn)子泵出口增設(shè)三組球閥，使其具備獨特內(nèi)壓縮功能，可更好的適應(yīng)混輸工況，且提高了內(nèi)壓縮比與效率。鑒于目前對該產(chǎn)品的相關(guān)研究尚處于初始階段，本文分別從泵輸入功率、出口球閥動態(tài)特性運動規(guī)律、球閥與閥組結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化和

2、閥球受力幾個方面進(jìn)行了理論分析與數(shù)值仿真計算，初步揭示了在復(fù)雜氣液比工況下，泵及出口球閥的工作特性與變化規(guī)律，可為該泵理論分析與設(shè)計計算提供借鑒。主要研究工作如下:
　　1.通過分析該新型轉(zhuǎn)子泵的結(jié)構(gòu)特點和內(nèi)壓縮過程，得到轉(zhuǎn)子泵輸入功率、附加輸入功率及無內(nèi)壓縮過程泵輸入功率的理論計算公式。并且結(jié)合實例計算，進(jìn)一步分析了在不同內(nèi)壓縮比（分別改變吸入壓力和排出壓力）和氣液比工況條件下，內(nèi)壓縮轉(zhuǎn)子式油氣混輸泵輸入功率的的變化規(guī)律。

3、>　　2.利用MATLAB軟件，基于龍格—庫塔方法進(jìn)行理論數(shù)值求解得到球閥升程、速度隨時間的變化曲線。根據(jù)實際結(jié)構(gòu)和工作參數(shù)，建立了轉(zhuǎn)子泵及球閥的幾何模型，運用FLUENT軟件對模型進(jìn)行數(shù)值仿真，得到了球閥運動曲線，并與理論計算曲線進(jìn)行對比分析。
　　3.深入分析了球閥閥組結(jié)構(gòu)參數(shù)及物性工況對閥球運動特性和閥隙流場的影響，通過模擬不同閥座半錐角和入口直徑下閥球的運動速度及升程特性，給出了在輸送不同含氣率介質(zhì)工況中，閥隙壓力場、速度