[发明专利]一种气液混输提升离心油泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种离心油泵，尤其涉及一种气液混输提升离心油泵，用于采油输油装备领域。

背景技术

深井开采原油作业的一个重要过程就是将油品从几百至几千米的井下提升至地面，这其中面对的是介质中的大量溶解和相变产生的气体，严重威胁着提升泵等输送设备的正常运行。一种解决方案是将输送泵设计为容积型的结构，利用工作体积的变化来产生抽吸力工作；另一种，主流的离心叶轮提升方式则尝试气液分离排出的策略，其单一的离心分离效果有限，而强制排气方式因结构方案复杂无法在井下实施。所以，如何简单有效地将气体分离排除泵腔，或者实现顺利的混合输送是当前国内流体输送行业需要迫切解决的问题。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种结构紧凑，特别是解决深井采输油时的气液分离技术，通过离心作用将气液两相初步分离，再通过后泵腔特殊设计的偏心小叶轮及其水环产生的真空抽吸能力，将分离的气体介质引至导叶出或者轴端的小通道排出，有助于解决油气混输时，介质中溶解或者相变产生的气体堵塞流道或者产生气蚀的破坏失效问题的一种气液混输提升离心油泵。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种气液混输提升离心油泵，包括外筒体和泵轴，所述的外筒体的左侧壁设有排出端，所述的外筒体的右侧壁设有支撑托架，所述的泵轴从支撑托架延伸至外筒体内，所述的外筒体中设有若干呈连续分布的叶轮组件，最右端的叶轮组件中设有偏心转子水环结构，所述的叶轮组件与偏心转子水环结构分别与泵轴套接，最左端的叶轮组件与泵轴呈定位连接；

所述的泵轴与支撑托架间设有气液分离器，所述的支撑托架的尾部为吸入口；

所述的叶轮组件包括与泵轴相套接的离心叶轮，所述的离心叶轮外空套有空间导叶，所述的离心叶轮与空间导叶间形成导流通道；

相邻叶轮组件中的导流通道呈连通状分布；

所述的偏心转子水环结构包括设在离心叶轮中的前置配流盘，所述的离心叶轮的尾端中设有进气通道，所述的离心叶轮中设有后置配流盘，所述的前置配流盘与后置配流盘间设有偏心叶轮，所述的前置配流盘、偏心叶轮和后置配流盘呈间隔状分布，所述的前置配流盘、偏心叶轮和后置配流盘形成水环区腔体，所述的后置配流盘中设有出气通道，所述的进气通道与出气通道相连通，所述的出气通道通过排外组件与外筒体相连通。

作为优选，所述的偏心叶轮包括与泵轴相套接的转子轮毂，所述的转子轮毂的外壁设有呈周向陈列的转子叶片，所述的转子轮毂一端的外壁设有加压排气区，所述的转子轮毂另一端的外壁设有负压吸气区。

作为优选，所述的转子叶片呈倾斜状分布，所述的加压排气区与负压吸气区的横截面分别呈月牙形状，所述的加压排气区与负压吸气区呈相对分布。

作为优选，所述的泵轴上套有前置导叶，所述的前置导叶中的外端设有液体流动区，所述的液体流动区与导流通道相连通，所述的前置导叶中的内端设有气体流动区，所述的气体流动区与进气通道相连通，所述的气液分离器与前置导叶间设有分离器，所述的支撑托架与泵轴间、离心叶轮与泵轴间分别通过滑动轴承相定位，所述的支撑托架中设有机械密封，最左端的叶轮组件与泵轴通过圆螺帽进行定位。

作为优选，所述的排外组件包括设在空间导叶中的排气通道，所述的排气通道与出气通道相连通，所述的外筒体中设有与排气通道相连通的外筒体排气通道。

作为优选，所述的排外组件包括设置在泵轴中的泵轴排气通道，所述的泵轴排气通道与出气通道相连通，所述的排出端中设有与泵轴排气通道相连通的排出端排气通道。

作为优选，所述的离心叶轮呈分体式分布，所述的离心叶轮与泵轴通过轴套定位。

结构优点：

1、该气液混输离心泵为立式或者卧式结构，单级多级皆可，其权利核心内容是提出气液分离器和水环真空结构相配合的气液分离技术，将其合理地设置在叶轮的前后两侧，可高效地分离和排出气体。

2.叶轮后盖板设计便于在叶轮后部形成集水腔，在叶轮后部安装偏心转子，其上周向阵列小叶片，同时在偏心转子轴向一侧位置放置配流盘，如此可以在叶轮后泵腔位置处形成旋转的水环，其内侧产生真空，通过叶轮平衡孔对叶轮内的气体产生抽吸作用。

3.在导叶或者泵轴中设置气体排出通道，其一侧与水环气体出口相连，另一侧与泵外部连。至此，气体的排出通道可穿过静止的过流件，也可以通过轴内通道排出。

主要结构配合的优点：

1、气液分离器+前置导叶+主叶轮+偏心转子的结构考虑：