大型五缸雙作用注水泵液力端特性研究與內流場分析.pdf

1、注水泵是原油開采注水工藝的核心裝備，隨著油田進入高含水開發(fā)期，注水量大幅增加，注水耗電占油田總耗電量的60％左右。目前離心式注水泵存在效率低的問題，而往復式注水泵效率較高，但現(xiàn)有泵型存在功率小、流量小的不足。因此研制大功率高效節(jié)能往復式油田注水泵，為原油開采提供先進節(jié)能裝備，對節(jié)能減排以及可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。目前對往復泵的研究都是單獨針對小功率往復泵泵閥的研究，尚未開展對大功率五缸雙作用往復式注水泵液力端整體性能的研究，而在實

2、際工作過程中泵的吸入過程和排出過程是相互影響的，且閥的運動特性、泵的流量特性以及泵內流體的流動狀態(tài)，對泵的運行可靠性與性能穩(wěn)定性影響極大。以5ST200D-266.6/10大功率五缸雙作用注水泵的液力端為研究對象，先對其工作過程進行了理論分析，然后利用fluent軟件，對泵的一個工作腔和閥進行整體建模，并對其一個沖程進行了動態(tài)數(shù)值模擬與分析。
　　本研究主要內容包括：⑴通過對五缸雙作用往復式注水泵的工作過程進行了理論分析，建立了描

3、述泵閥運動的微分方程，并通過UDF編程得到了控制泵閥運動及動網(wǎng)格更新的方法，并闡述了對泵進行動態(tài)數(shù)值模擬的相關理論，進而初步揭示了該泵的特性。⑵通過對泵的動態(tài)數(shù)值模擬得到了閥的升程曲線并對閥的滯后角、閥板的運動速度、閥板與升程限制器的撞擊速度以及閥板的落座速度進行了分析，闡明了曲柄轉速、彈簧剛度、升程限制器高度對泵閥運動規(guī)律的影響。⑶通過對五缸雙作用往復式注水泵各工作腔一個周期內的瞬時流量曲線進行疊加，得到了該泵總的瞬時流量曲線，并對其