不銹鋼單螺桿泵是按迥轉(zhuǎn)嚙合容積式原理工作的新型泵種,主要工作部件是偏心螺桿(轉(zhuǎn)子)和固定的襯套(定子)。由于該二部件的特殊幾何形狀,分別形成單獨的密封容腔,介質(zhì)由軸向均勻推行流動,內(nèi)部流速低,容積保持不變,壓力穩(wěn)定,因而不會產(chǎn)生渦流和攪動。每級泵的輸出壓力為0.6MPa,揚程60m(介質(zhì)為清水時揚程60米,根據(jù)介質(zhì)的比重和粘度的不同水泵揚程也會不同),自吸高度一般在6m,適用于輸送介質(zhì)溫度80℃以下,特殊要求可達150℃。
因定子選用多種彈性材料制成,所以這種泵對高粘度流體的輸送有一般泵種所不能勝任的特點。 不銹鋼螺桿泵定子結(jié)構(gòu)設(shè)計方案,一種是把定子襯套中的兩直線段改為向內(nèi)凸而且和兩端半圓相外切的兩半徑相等的圓弧,即內(nèi)凸定子螺桿泵;另一種是針對當(dāng)前正在研制的等壁厚定子螺桿泵提出的! τ趦(nèi)凸定子螺桿泵,首先求出了其端面型線方程表達式,然后根據(jù)位移補償原理,確定了內(nèi)凸定子的幾何模型,并對其進行有限元分析。
在均勻工作壓力下,其位移、應(yīng)力和剪應(yīng)變的分布情況與改進前的定子是類似的,并且數(shù)值變化不大。通過拾取內(nèi)凸圓弧段上的有限節(jié)點,來分析位移補償?shù)某潭,結(jié)果表明,位移補償是足夠的.在接觸分析中,不論轉(zhuǎn)子位于定子圓弧頂處,還是轉(zhuǎn)子處于定子中間位置時,內(nèi)凸定子最大剪切應(yīng)變較改進前都大大降低,這說明改進后的螺桿泵定子的最大剪切變形得到了有效的改善。
對于等壁厚定子螺桿泵,在均勻內(nèi)壓作用下,等壁厚定子內(nèi)輪廓線上的法向位移最大值分布與改進前螺桿泵的情況正好相反,出現(xiàn)在圓弧段中間處,而并非直線段中點處,所以法向位移沿自然坐標(biāo)系的分布大體呈M型,另外,從變形程度來看,等壁厚定子較改進前螺桿泵定子的變形更小。
同時,等壁厚定子的最大應(yīng)力和最大剪切力較改進前都明顯降低。在非均勻工作壓力下,等壁厚定子內(nèi)輪廓線上的最大法向位移較同壓差情況下改進之前的螺桿泵相比,其數(shù)值大大降低。
但剪應(yīng)變分布與改進前有根本的區(qū)別,其最大剪應(yīng)變位于橡膠襯套與缸體外套的交界面附近,因此等壁厚螺桿泵定子橡膠的疲勞性能可能比改進前的螺桿泵要差。所以在等壁厚定子的設(shè)計和制造中,要更加注重提高橡膠襯套與缸體外套之間的粘接質(zhì)量。
單螺桿泵抽油時遇到的常見故障
單螺桿泵經(jīng)常會被用于油井中,有過這種經(jīng)驗的人應(yīng)該會知道,單螺桿泵在抽油的時候,經(jīng)常會遇到幾種故障,分別是桿斷脫、泵漏失、定子溶脹、定子脫膠、管漏失等。不知道大家在遇到這些故障的時候,是如何解決問題的呢? 由于單螺桿泵抽油桿負(fù)荷過大、磨損或誤操作等原因,引起抽油桿斷裂,脫扣或擼扣的情況。
具體表現(xiàn)為:在短期內(nèi),泵效大幅度下降,動液面迅速上升,電流下降甚至接近空載電流。
扭矩和軸向力仍為平穩(wěn)直線,但由于缺少了井下泵的工作扭矩,光桿扭矩值遠小于正常工作范圍,軸向力缺少了液壓力對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的軸向力。 因此也小于正常范圍,根據(jù)斷脫部位,桿柱自重產(chǎn)生的軸向力不同,據(jù)此可計算出桿柱斷脫深度。
定子脫膠是由于定子粘接強度不夠造成。
具體表現(xiàn)為:泵效急劇下降,動液面上升,電流下降并波動。脫膠時,泵有功扭矩為零,光桿扭矩下降很大。另外,由于脫膠后定轉(zhuǎn)子之間發(fā)生不規(guī)則摩擦。
光桿扭矩會出現(xiàn)不規(guī)則液動。液壓力產(chǎn)生的軸向力為零。 因此,光桿軸向力低于正常范疇,但仍高于桿柱在采出液的重量。
螺桿泵的使用和維護注意事項
為了減少螺桿泵的維修量,提高工作效率和經(jīng)濟利益。一個安全簡單的日常管理對于螺桿泵來講,是絕對有必要的。
一般對笨重的機器來講,第一步也就是安裝是很關(guān)鍵,因為正常情況下很少對其有大范圍的拆修。因此做好安裝管理是日常管理的開始也是重點! ∪粘>S護事項和注意事項: 1、安裝螺桿泵時先檢查各處螺栓有無松動,電源線及插頭是否完好,電機絕緣電阻應(yīng)大于2兆歐。
2、為防觸電事故,必須安裝漏電斷電路器或觸電保安器等相應(yīng)保安措施,并要進行可靠接地! 3、自吸式離心螺桿泵工作電壓使用范圍須在額定電壓的5%--12%這間,否則會使電機使用壽命減短或燒壞。不銹鋼水泵電泵如使用地距電源較遠,電源輸送線應(yīng)適當(dāng)加粗,否則會使用電壓下降而無法運行。
4、合上電源開關(guān),使螺桿泵空轉(zhuǎn)2分鐘左右,查看啟動,運轉(zhuǎn)是否正常,轉(zhuǎn)向是否正確。
5、固定好泵體,用鋼管或橡皮管(不得過軟,以免吸扁),連接進水口和底閥,底閥放置必須垂直于水平面,離水底30Cm以上,以免吸上泥沙。 6、清水離心泵使用和自動吸清水泵首次使用前,自吸泵要把貯水箱灌滿水,通電幾十秒后不能自動出水,以后使用就不需灌水! 7、自吸式離心泵和自動自吸清水泵管首次使用前,要把貯水箱內(nèi)灌滿水,通電幾十秒后不能自動出水,以后使用就不需灌水。
8、使用時,電機應(yīng)保持干燥,注意水位下降狀況,底閥不能露出水面外。當(dāng)氣溫低于零下20攝氏度時。應(yīng)做好防凍工作,以免凍裂泵體。
9、若一段時間不用,應(yīng)排凈螺桿泵泵體內(nèi)積水(自吸泵和自動泵倒掉貯水箱內(nèi)蓄水),將主要部件擦洗干凈,涂上防銹油,置于通風(fēng)干燥處備用。