[发明专利]一种多相混输泵叶轮的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及流体机械，特别涉及一种多相混输泵叶轮的设计方法。

背景技术

多相混输泵在油田开采中运用的最为广泛，目前，国内使用较多的是螺杆混输泵，主要是用来降低井口回压及提高产液量。但是螺杆混输泵的固相杂质的裕量一般较小，并且受泵几何尺寸的限制，其排量也较小，所以螺杆混输泵不便于大排量的油气多相输送。而叶片混输泵结构简单，排量大，可靠性较强，对固相杂质的适应性较好，可以满足大排量油气多相输送的需要。当泵在油气等多相下工作时，由于气体的存在，液相和气相间存在速度滑移，并且会使泵的扬程、流量有有一定程度的下降，随着含气量的升高，这种现象会越来越明显，进而使泵输送效率降低，影响泵的性能。为了在一定程度上解决这一问题，本发明提出了一种针对多相混输泵叶轮的设计方法。

发明内容

本发明提供了一种多相混输泵叶轮的设计方法。通过控制叶轮几个重要设计参数的设计方法，来实现提高混输泵的水力性能及降低气体含量对混输泵性能的影响。

实现上述目的所采用的技术方案是：

(1)提高泵的转数

提高泵的转数可以使高含气量的介质得到压头补偿，但过高的增压又将增大泵内两相分离的可能性。建议转数n在1750r/min转以上，辅以变频器实现对不同转数的需要。

(2)比转数的选择

比转数n_s越小，泵送相同物性和排量的介质所增加的压头就越高，但是气液两相的分离现象将越严重。比转数n_s也不宜过高，否则将达不到泵送混合物的目的，并且有可能降低泵轴的刚性，增大泵的磨损几率。因此应该合理地选择泵的比转数n_s。参考优秀模型泵的比转数，在其基础上进行一定范围了降低，建议n_s在210～270之间选择。

(3)叶轮进口直径D_j

Dj=(3.5+ns500)·Qn3]]>

式中：D_j-叶轮进口直径，米；

Q-设计工况的流量，立方米/秒；

n-叶轮转速，转/分；

n_s-比转数。

(2)叶轮出口直径D₂

D2=(9.31~9.75)(ns100)-1/2·Qn3]]>

式中：

Q-设计工况的流量，立方米/秒；

n-叶轮转速，转/分；

n_s-比转数。

比转速大公式里面的数取大值

(4)出口宽度b₂