抽油泵充满系数计算新方法
石油机械 20 年第3 卷第1期02 0 I CH NAP T O E CH N R E R L UM MA I E Y 3
7? 应用技术 quot 计算抽油泵充满系数的新方法 董世民 崔晓华 大庆石油学院机械系 燕山大学机械
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
学院 摘要 鉴于常用的计算抽油泵充满系数的公式没有考虑余隙容积内自由气体积的膨胀与压缩 对充满系数的影响提出了一种计算抽油泵充满系数的新方法。这种方法充分考虑了余隙容积对 充满系数的影响指出抽油泵的充满系数不仅取决于余隙容积系数与泵吸入口的气液比而且还 取决于压缩比。在压缩比一定的条件下抽油泵的充满系数随泵吸入口气液比和余隙容积系数的 增加而降低在泵吸入口气液 比 与 余 隙 容 积 系 数 一 定 的 条 件 下 充 满 系 数 随 压 缩 比 的 减 小 而 增 加即在排出压力一定的条件下充满系数随沉没压力的增加而增加。 关键词 抽油泵 充满系数 计算方法 余隙容积 - K - -余隙容积系数。 问题的提出 由上式可见式中没有考虑余隙容积内自由气 体积的膨胀与压缩对充满系数的影响。为此笔者 众所周知抽油泵的排量系数不仅是衡量抽油 拟根据充满系数的定义进一步研究抽油泵充满系泵工作性能的数量指标而且也是评价有杆抽油系 数的计算方法。统整体工作性能的数量指标。在影响抽油泵排量系数的诸多因素中最主要的是充满系数。目前广泛 充满系数的
计算公式
六西格玛计算公式下载结构力学静力计算公式下载重复性计算公式下载六西格玛计算公式下载年假计算公式
采用下式计算充满系数 12 η充 R R 1- K / 1 1 图 1 为抽油泵柱塞在不同冲程位置时抽油泵式中 R- -抽油泵吸入口的气液比 - 泵筒内的物性分布示意图。 图 1 抽油泵泵筒内物性分布示意图 董世民教授生于 1 6 年1 8 年毕业于大庆石油学院石油矿 场 机 械 专 业1 8 年 毕 业 于 石 油 大 学 石 油 机 械 工 程 专 业 获 硕 士 92 93 96学位1 9 年毕业于西南石油学院机械
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
及理论专业获博士学位。现从事教学和机械采油系统工作 理 论 与 节 能 技 术 的 研 究 工 作。 本 刊 98特约通讯员。地址:6 0 4 河北省秦皇岛市。电话:4 9 4 5 2 6。 060 05 635 收稿日期:2 0 0 1-02-2 修改稿收到日期:2 0 2 0 1-06-0 9 3 8 石油机械 20 年第3 卷第1期 02 0 图 1 中抽油泵的余隙 容 积 为 V0 行 程 容 积 为 a V0 g -Δ d V0 g V V 4Vp 图 1 表示抽油 泵 柱 塞 上 冲 程 结 束 时 泵 筒 内 b Vl Vg -Δ dV自由气的体积为 Vg 液体体积为 Vl图 1 表示下 c 当柱塞上冲程运动到固定阀打开瞬时余隙容冲程开始初期抽油泵固定阀关闭而游动阀打开之 积内残留的高压气体体积由 V0 膨胀到 V0 Δ s g g V前泵筒内的自由气被压缩的过程当泵内压力达 则 Δ s可由下式计算 V 1到游动阀的开启压力时泵筒内的自由气的体积为 -1 p n d Δ s V0 V g 5Vg -Δ d 图 1 表 示 柱 塞 到 达 下 死 点 时 余 隙 容 V d p s积内自由气的体积为V0 图1 表示柱塞上冲程初 g e 由式 4 与 可得 3 、 5 1 R K Vp p n期游动阀关闭而固定阀打开之前余隙容积内自 V Δ s 1 1- s 6 pd由气体积膨胀而压力降低的过程当泵筒内压力降低到固定阀开启压力时固定阀打开此时余隙容 1R p n s pd 将式 代入式 6 2 得到充满系数计算公式积内自由气 的 体 积 膨 胀 了 Δ s 图 1 表 示 吸 入 过 V f KR程结束时 泵 筒 内 实 际 吸 入 的 液 体 体 积 为 Vs 实际吸入的气体体积为 Vg 。 η充 1 1- 1R s p 1 1R p/ d n 由充满系数的定义可得计算充满系数的一般 / 1- p p n s d 1
7表达式为 η充 Vs Vs Vs Vg 计算结果与分析 Vp Vs Vg Vp 1 1R 1- Δ s Vp V 2 笔者分别根据式 与式 计算了抽油泵 1 7 在不同泵吸入口气液比、沉没压力与余隙容积系数 根据余隙容积 内 残 留 自 由 气 的 体 积 变 化 规 律 时的充满系数。图 2 、b、c d 分别给出了充满系 a 、便可建 立 体 积 Δ s 的 计
算 方 法。 为 便 于 研 究 笔 V 数随泵吸入口气液比、沉没压力、余隙容积系数与者做以下几点假设: 压 缩 比 p / s 的 变 化 规 律。 图 中 沉 没 压 力 p d p 不考虑泵吸入阀与排出阀的水力损失 1 s 假设泵的吸入压力和排出压力为常数 . MP 排出压力 p 1 MP 含水 5 生产 30 a d 0 a 0 2 气油比 5 泵吸入口气 液 比 R1 0 余 隙 容 积 系 0 . 假设油气水三相均匀进泵和均匀排出 3 数 K 0 2 图 中 “ ” 表 示 目 前 常 用 公 式 的 计 算 . 1 假设余隙容积内自由气的膨胀和压缩为多 4 结果“ ” 表示笔者所给公式的计算结果。表 1 列 2变过程。 出了部分参数条件下两种计算公式的对比结果。 当柱塞上冲程结束时泵筒内油气水混合物的压力为 p 泵筒内自由气的体积为Vg 如图 1 所 s b示。在柱塞 下 冲 程 的 固 定 阀 关 闭 而 游 动 阀 打 开 之前泵筒内自 由 气 被 压 缩 增 压。 当 游 动 阀 打 开 时泵筒内油气 水 混 合 物 的 压 力 为 p 泵 筒 内 自 由 气 d体积为 Vg -Δ d 。 由 气 体 压 缩 的 多 变 过 程 可 得 此 V时泵内自由气的体积 Vg -Δ d 为 V 1 V p n pd s Vg -Δ d Vg 3式中 p - -抽油泵的沉没压力P s - a d - p - -抽油泵排出口压力P a n - - -多变过程指数 1 1 。 n . 2 由于假设油气水三相混合物被均匀排出因此柱塞到达 下 死 点 时 余 隙 容 积 内 残 留 气 体 的 体 积 图 2 充满系数随各因素的变化规律V0 可由下式计算 g20 年第3 卷第1期02 0 董世民等:计算抽油泵充满系数的新方法 3 9 表 1 新计算公式与原计算公式充满系数计算结果对比 压缩比 p / s2 d p 压缩比 p / s4 d p 压缩比 p / s6 d p 泵吸入口 余隙容 气液比 积系数 相差 相差 相差 原公式 新公式 原公式 新公式 原公式 新公式 百分数 百分数 百分数 . 02 . 51 067 071 . 02 .9 62 . 51 067 060 .
95 .3 48 . 51 067 . 82 065 .0 41 .0 04 . 04 060 . 00 . 82 068 28 1. 2 060 . 00 . 67 066 00 1.
0 060 . 00 . 52 066 .5 85 . 06 . 49 052 065 . 72 96 1. 0 . 49 052 062 . 49 55 1. 6 . 49 052 .
20 067 34 1. 3 . 02 . 67 046 054 .
浙公网安备 33021202002483