泵输水管线水锤数值模拟及其防护研究

【目的】分析泵输水系统因事故停泵引起的水锤问题,为泵站管线的安全运行提供参考。【方法】根据流体力学原理,建立有压管道非恒定流动的水锤数学模型,利用特征线法进行数值模拟计算;结合山西省庄头支线泵站的特点,在泵出口安装两阶段关闭蝶阀和沿管线布设空气阀的联合防护措施下,分析了其水力过渡过程。【结果】泵出口两阶段关闭蝶阀在快关9s/70°和慢关63s/20°时,水泵机组倒转转速由额定转速的1.41倍降低为无阀防护时的0.94倍,最大倒泄水量由93.47m3降低到12.3m3;在液控蝶阀和空气阀联合防护下,管线负压由-6.9m降低为-2.0m。【结论】通过合理控制蝶阀快慢关闭时间及角度,能显著降低水泵机组倒转和倒泄流量;调整空气阀布设位置、口径及进出口流量系数,可使沿线负压降低到管道承受范围之内,从而保证供水工程的安全稳定运行。

长距离泵输水工程管道直径选择探讨

长距离泵输水工程管径选择合理与否直接影响工程投资和运行费用。采用费用现值法,考虑工程运行初期和远期输水流量不同、泵站运行方案不同、水泵工作扬程和水泵机组效率不同以及我国实行两部制电价等因素,探讨长距离泵输水工程经济管径的确定问题。以陕西某长距离泵输水管道工程为例,介绍了DN450,DN500,DN600和DN700等4种管径的费用现值计算,以及输水管道经济管径的确定过程,可供类似长距离泵输水工程经济管径选择参考。

长距离泵输水工程管道经济管径计算

长距离泵输水工程管径选择合理与否直接影响工程投资和运行费用,经济管径的确定必须结合工程输水系统的自身特点综合研究。以新疆克拉玛依市中心城区供水系统工程为例,阐述了经济管径确定过程,以为类似工程提供参考。

内压缩转子式油气混输泵输入功率的计算与分析

通过分析内压缩转子式油气混输泵工作原理及其内压缩过程,得出了转子泵输入功率P、附加输入功率Ps及其无内压缩过程泵输入功率Pt的理论计算公式,并且通过实例计算分析得出不同内压缩比λ(分别改变吸入压力p1和排出压力pd)和气液比τ对该新型内压缩转子式油气混输泵P、Ps/P及(Pt-P)/Pt的影响规律。当λ一定时,随着τ的增大,P减小,Ps/P和(Pt-P)/Pt增大;改变λ时,P与λ的关系较复杂,Ps/P始终随着λ的增大而减小,(Pt-P)/Pt随着λ的增大而增大,改变p1时,P变化地更快,而改变pd时,Ps/P变地更快,改变p1和pd对(Pt-P)/Pt的影响不大;当τ趋近于1.0时,即纯气工况条件下,P、Ps/P、(Pt-P)/Pt都会发生突变。

仓泵输灰系统的问题分析与解决

针对华电青岛发电有限公司仓泵输灰系统存在问题进行分析,提出了解决方案,并通过现场摸索试验逐一解决了沉降灰输送、仓泵参数优化和系统磨损等问题。

可编程序控制器在仓泵输灰中的应用

介绍PLC在仓泵输灰系统中的应用 ,大大简化了控制系统的设计过程和硬件结构 ,使该系统在恶劣的工作环境中 ,也能够保持很高的可靠性和可维护性。

往复式油气混输泵输入功率的计算与分析

以往复式油气混输泵为例,研究了气液两相工况下往复泵输入功率变化规律,通过分析其工作原理,结合组合阀排出阀芯开启压力平衡方程和油气两相绝热内压缩过程方程,推导出了输入功率的计算公式。通过实例计算,得到了不同内压缩比、不同气液比工况下三缸双作用往复式油气混输泵的输入功率。结果表明:随着介质初始气液比的增大,泵的输入功率减小;当介质初始气液比β0<0.5时,输入功率随着内压缩比的增大而增大,β0>0.5时,输入功率随着内压缩比的增大而减小。

多相泵输在简易平台上的应用

多相泵输技术业已步入平台使用阶段。它可免除分离器,使外输管线由二条改为一条等,从而极大地缩小平台面积,减轻荷重,简化操作,降低基建投资。椐报导,采用简易平台与多相泵结合,回接现有平台的生产方法,可节省基建投资25%,在生产过程中还可节省50%的运行费。我国建成的生产设施周围,相继有很多新发现。该技术是把这些边际油田迅速、简便、经济地投产的好办法。

海底多相泵输

海底多相泵输,是将未经分离的油井产物的输送距离,从现在18～20公里增加到80～90公里的多相输送系统。这样可以增加平台的集油面积,减少生产设施。在一般情况下,油田开发费能降低40%,可使盈利率(ROR)从目前低于10%提高到17～24%。它将是90年代海上石油生产的主要特征之一。待解决的主要技术问题有:水下多相升压泵,多相计量装置,多功能化学添加剂和无潜水员作业技术等。

泵输乳化炸药在三峡工程施工中应用

泵输乳化炸药应用于三峡工程土石方开挖爆破,实现水电工程爆破施工装药机械化,其生产效率高,爆破效果好。钻爆成本低,使用安全可靠,可以满足水电工程设计,施工的要求,三峡工程应用成果就是经验。全面推广应用还需完善设计理论,检验标准和制定规程规范。

仓泵输灰系统运行不稳定原因的几点分析及建议

环保意识的增强及国家对环境保护要求的提高,要求火力发电厂对环保设备运行维护的可靠性更高。本人根据现场检修及运行实践相结合,对我厂近一段时间来仓泵输灰系统运行的不稳定性提出了几点分析及建议。

多相混输泵输送技术在油田的应用

多相混输泵输送技术是近几年发展较快的一项新技术。概述了混输泵应用的意义及试验情况,对混输泵试验的结果及设计安装中的有关问题进行了分析和讨论。介绍了多相混输泵现场应用效果和经验。

输油泵输油定量控制报警仪的技改与应用

超稠油区块采油站,外输机泵处于全天运转状态,由于原油粘度高物性差,输油过程中存在油段和水段变化,造成机泵运转不平稳,造成外输泵压力忽高忽低,外输量也会忽高忽低,会增加工人的劳动强度,采用PLC与变频器自动控制后能够达到平稳输油的目的,并且当出现异常情况后能够及时报警,提醒当班工人及时检查,避免出现大的事故。

沙粒质量分数对油气混输泵过流部件磨损的影响

为研究沙粒质量分数对油气混输泵过流部件磨损的影响规律,基于DPM模型对油气混输泵内部的沙粒运动进行数值计算,并采用Finnie磨蚀模型计算油气混输泵过流部件的磨蚀率.研究结果表明:在沙粒质量分数较小时,沙粒与流体介质混合均匀;随着沙粒质量分数的增大,增压单元内的沙粒局部质量浓度显著增大,沙粒集中在叶轮压力面及导叶流道中部;沙粒质量分数增大会使磨损区域和磨损率急剧增大;在叶轮域中,磨损首先发生在压力面出口处,吸力面则在进口外缘发生点状和条状磨损;在导叶域中,压力面的磨损主要发生在外缘处,吸力面的磨损主要发生在进口轮毂处;从定量分析看,叶轮叶片表面的磨蚀率普遍大于导叶叶片表面的磨蚀率,磨损最严重的位置为叶轮叶片进口靠近轮毂处.研究结果可为改善油气混输泵抗磨损性能以及提高油气混输泵实际运行寿命提供一定参考依据.

工况对双螺杆混输泵振动特性影响实验

为研究工况对双螺杆混输泵振动特性的影响,搭建双螺杆混输泵多通道振动测试系统,测试并分析不同含气率、转速及出口压力下混输泵振动参数。结果表明:排液开始时排液腔瞬时打开诱发射流,射流向竖直向的泵出口偏转从而产生压力脉动并诱发振动,导致泵竖直方向振动加速度有效值高于水平方向和轴向;含气率为7.5%时振动加速度有效值为纯液工况时的1.88倍,随着含气率进一步升高测量值降低;而含气率大于20%时,振动有效值继续升高。在转速为1450r/min时y方向振动加速度有效值是850r/min时的2.95倍;振动加速度有效值随出口压力变化较小。当转速由850r/min升高至1450r/min时,径向垂直方向振动加速度主频由75fn移动至50fn。研究可为提高双螺杆混输泵运行稳定性提供指导。

黏度对油气混输泵内气相和泄漏涡分布的影响

为了更准确地探究油气混输泵在高黏度条件下输送介质时,其流道内常常存在的泄漏涡、分离涡等这些涡流的特性,文中选用欧拉-欧拉非均相流模型对油气混输泵内气相分布以及涡分布进行分析,并使用刚性旋转涡量表征涡旋强度.研究表明:在混输泵叶轮流道内,气相的存在较大地影响了叶片表面流线的分布规律.偏设计工况下,当黏度较小时气相主要集中分布在压力面后半段,当黏度较大时气相在压力面后段分布较少.不同工况下泄漏涡的分布规律都与气相分布吻合度较高,在偏设计工况下,其气相在流道尾部的聚集度和黏度成正比,但是在大流量工况下流道内局部的气相聚集得到了改善.此外,由于高黏度条件下流道内湍流黏度较低以及剪切涡较多,所以在考虑刚性旋转时的涡量分布更为准确.研究结果可为油气混输泵的优化设计等提供理论参考.

多相混输泵用超高压机械密封性能研究

针对超高压混输泵机械密封易磨损失效的问题,介绍了端面槽加工和涂层应用两种策略,用热流固耦合分析方法,分析了浅槽微接触式机械密封在实际应用中的温度分布和端面变形情况,阐述了表面涂层技术的应用,进行了一系列机械密封性能的试验研究。研究结果不仅证实了这些技术在提高机械密封寿命和可靠性方面的有效性,还证实了端面开槽和涂层技术在降低摩擦、改善耐磨性能方面的显著效果。为超高压混输泵机械密封系统的设计和优化提供了重要的理论依据及实践指导。

分流叶片对多相混输泵叶轮做功性能的影响

为了提高螺旋叶片多相混输泵的做功性能,借鉴常规长短叶片离心泵的设计方法,设计了一种带有分流叶片的螺旋叶片式多相混输泵,通过采用数值计算加以试验验证的方法深入探究了设计有分流叶片后多相混输泵叶轮的做功性能。结果表明:随着进口含气量和流量的增加,原模型和分流叶片模型总功率和静功率均逐渐增加且各截面上的静功率占比远超动功率。功率分布的变化表明分流叶片会引起叶轮进口截面的静功率下降且低于原模型,出口截面的动功率增加且高于原模型,致使叶轮进口区域的做功能力被削弱,但不影响叶轮主要做功区间位置,而且还提升了叶轮总功率且该提升量主要受益于动功率的增加。研究结果对螺旋叶片式多相混输泵的结构改型和性能提升有十分重要的参考价值。

某平台凝析油外输泵改造方案研究

凝析油外输泵作为天然气处理平台中的关键设备,对气田群正常生产起着至关重要的作用。为了优选凝气田降压后凝析油外输泵改造方案,以具有代表性的南海某中心平台作为研究对象,在原改造方案的基础上进一步提出了三种改造选型和配置方案,并针对不同方案的凝析油外输泵各模式运行工况,评估了凝析油外输泵在工艺、仪表、电气等方面的改造措施,同时利用价值工程原理最终确定了老泵废弃单泵直接增压、回流控制、60 Hz变频泵为最佳改造方案,为天然气降压开采中凝析油外输泵的改造应用提供了解决方案。运行结果表明,所选用的改造方案较原设计方案减少60%能耗,每年将减少燃气消耗221.2×10^(4) m^(3),节能减排2570 tce。