近年來,,3G三螺桿泵以其占地面積小、噪音和節(jié)能等優(yōu)點成為世界各大油田的舉升設備,,是 一種既經濟又減少環(huán)保投入、實現油田經濟開發(fā)的良好采油方法,,,。對螺桿泵及其采油配套工藝技術還需要深入研究,以使得螺桿泵采油的技術優(yōu)越性得到充分發(fā)揮,。

螺桿泵定子橡膠襯套與轉子之間是 過盈配合,,橡膠襯套在過盈配合作用下產生變形,,此變形抗力在襯套與螺桿密封處產生接觸應力,從而使相鄰腔室間密封,。在襯套與螺桿密封處產生接觸應力,,而且由于襯套變形,使線接觸實際上成為面接觸,。在橡膠襯套的材料一定時,,密封線的寬度越大,流體越不容易通過密封線發(fā)生漏失,,那么其密封性能會更好,。
1)螺桿泵定子橡膠襯套與轉子之間是 過盈配合,橡膠襯套在過盈配合作用下產生變形,,此變形抗力在襯套與螺桿密封處產生接觸壓力,,從而使相鄰腔室間密封。隨著螺桿泵腔室中的內壓力的增加,,額定接觸壓力在不斷的減小,。
2)兩種泵在相同過盈量時,等壁厚螺桿泵的額定接觸壓力比常規(guī)螺桿泵高,。
3)如果以接觸壓力為零來說明密封極限,,在0.2mm過盈量時,常規(guī)泵螺桿泵的極限內壓力是 5 MPa,,等壁厚螺桿泵的極限內壓力是 12MPa,。
4)額定接觸壓力隨著密封腔室內壓力增大而減小的原因,主要是 由于腔室內壓力的增加使橡膠材料發(fā)生體積壓縮,,因此腔室內壓力上升,,接觸壓力進一步減小時就可能產生漏失,。
泵腔室中壓差對漏失的影響
在三螺桿泵截面上下腔室中同時加載不同壓力,過盈量為0.3mm,,橡膠襯套的彈性模量E= 4MPa,,泊松比μm=0.49,兩腔室中最小的壓力確定不變,,另一邊壓力不斷增加,,計算不同壓差時的額定接觸壓力,討論壓差對漏失的影響,??梢钥闯觯?/span>
1)隨著螺桿泵腔室中的壓差的增加,額定接觸壓力也在不斷的增加,。
2)額定接觸壓力隨著密封腔室內壓差增大而增大的原因,,主要是 由于腔室內壓差的增加使橡膠發(fā)生變形,從而使橡膠從壓力大的一方向壓力小的一方擠動,。這會導致接觸壓力更大,。
3)對比腔室內壓力和壓差對額定接觸壓力的影響,我們 發(fā)現導致螺桿泵漏失的原因是 腔室內壓力的大小,,而不是 壓差,,在一定范圍內,壓差不會導致漏失,,反而會增強密封性能,。
結論
1)額定接觸壓力隨著密封腔室內壓力增大而減小,原因主要是 由于腔室內壓力的增加使橡膠材料發(fā)生體積壓縮,,螺桿泵密封性能減小,,容易產生漏失。
2)在一定程度內,,額定接觸壓力隨著密封腔室內壓差增大而增大,,主要是 由于腔室內壓差的增加使橡膠從壓力大的腔室向壓力小的腔室擠動,這會導致接觸壓力變大,,在一定程度內,,螺桿泵密封性能增強。
3)三維空間中,,腔室液壓力產生的力和力矩會使得轉子向橡膠襯套的一個方向擠壓,,這會導致另一邊的接觸壓力減小,從而容易產生漏失,。
4)螺桿泵的漏失是 腔室內壓力,、壓差、腔室液壓力的間接作用這三者的共同作用下產生的,。
5)在相同橡膠性能和過盈量的情況下,,等壁厚螺桿泵極限內壓力為12MPa,,常規(guī)螺桿泵極限內壓力為5MPa,這說明等壁厚螺桿泵的密封性能更好,。
6)在壓差和內壓力的綜合作用下,壓差一定時,,內壓力越小,,密封性能越強。在瀝青保溫螺桿泵系統中,,泵出口的內壓力是 大于入口的內壓力的,,這意味著在泵出口的密封性能可能會小于泵入口的密封性能,為使得出入口的密封性能和磨損程度一致,,可以嘗試將轉子軸向的尺寸做成不相等的,,即把出口端的轉子直徑適當的加大。
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