一种新型全平衡双作用转子输油泵的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及石油化工技术领域，尤其是一种新型全平衡双作用转子输油泵，包括第一泵体和第二泵体，第一泵体和第二泵体内部均设置有定子，定子内部开设有椭圆形结构工作腔，工作腔内部设置有与定子相配合的转子，转子外侧弧形面上开设有八个排油滑道。本实用新型的一种新型全平衡双作用转子输油泵内部定子采用国内先进的且经过特殊修正的过渡式曲线，因此保证泵运行中叶片表面无冲击、震动，噪音低，叶片受力状态好，输出流量脉动小，而且叶片的运动由机械传动改为液压传动，通过油道管路将两套平衡型叶片泵串联而成，使得整个装置的工作压力是传统单级泵的两倍，大大提升了装置工作压力峰值，使用寿命和工作效率大大提升。
【专利说明】
-种新型全平衡双作用转子输油累
技术领域
[0001] 本实用新型设及石油化工技术领域，尤其是一种新型全平衡双作用转子输油累。
【背景技术】
[0002] 目前市面上的超稠油大多使用单螺杆累及化B稠油累进行输送。但是由于超稠油 的特性（50°C地面脱气原油粘度平均在（15~17) X104m化? s，20°C时原油密度平均在 1. OOg/em3 W上，原油中含砂量在5%。W上，含水在30%~70%之间变化），使化B累在含水高 时不能正常工作，单螺杆累在原油粘稠度大的情况下，胶套磨损严重，累效急骤下降，维修 费用较高。因此，从2003年3月开始，市面上开始普遍应用GBC型非平衡式(单作用）叶片累。 但是，由于其在震动、噪音、寿命等方面的问题依然很明显。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型要解决的技术问题是:为了解决上述【背景技术】中存在的问题，提供一 种改进的用于超稠油输送的叶片累，解决市面上的GBC型非平衡式(单作用）叶片累在震动、 噪音、寿命等方面的问题。
[0004] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种新型全平衡双作用转子输 油累，包括第一累体和第二累体，所述的第一累体和第二累体内部均设置有定子，所述的定 子内部开设有楠圆形结构工作腔，所述的工作腔内部设置有与定子相配合的转子，所述的 转子外侧弧形面上开设有八个排油滑道，所述的转子外侧弧形面上的排油滑道内部分别滑 动连接有第一叶片、第二叶片、第=叶片、第四叶片、第五叶片、第六叶片、第屯叶片和第八 叶片，所述的定子上开设有左上进油口、左下出油口、右上出油口和右下进油口，所述的左 上进油口、左下出油口、右上出油口和右下进油口内侧开口位置均固定连接有弧形过滤板， 所述的定子和转子之间通过第一叶片、第二叶片、第=叶片、第四叶片、第五叶片、第六叶 片、第屯叶片和第八叶片划分成第一吸油腔、第二吸油腔、第一压油腔和第二压油腔，所述 的第一吸油腔与第二吸油腔相对于轴屯、对称布置，所述的第一压油腔与第二压油腔相对于 轴屯、对称布置。
[0005] 优选地，为了降低成本，方便使用，所述的第一累体和第二累体大小相同。
[0006] 优选地，为了方便输油，所述的第一累体和第二累体之间通过油道管路相连接。
[0007] 优选地，为了保持内部油压平衡，所述的油道管路上设置有油压补偿机构。
[000引本实用新型的有益效果是，本实用新型的一种新型全平衡双作用转子输油累内部 定子采用国内先进的且经过特殊修正的过渡式曲线，因此保证累运行中叶片表面无冲击、 震动，噪音低，叶片受力状态好，输出流量脉动小，而且叶片的运动由机械传动改为液压传 动，通过油道管路将两套平衡型叶片累串联而成，使得整个装置的工作压力是传统单级累 的两倍，大大提升了装置工作压力峰值，使用寿命和工作效率大大提升。
【附图说明】
[0009] 下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0010] 图1是本实用新型的结构示意图。
[0011] 图2是本实用新型中第一累体的内部结构示意图。
[0012] 图中：1.第一累体，2.第二累体，3.定子，4.工作腔，5.转子，6.排油滑道，7.第一叶 片，8.第二叶片，9.第S叶片，10.第四叶片，11.第五叶片，12.第六叶片，13.第屯叶片，14. 第八叶片，15.左上进油口，16.左下出油口，17.右上出油口，18.右下进油口，19.过滤板， 20.第一吸油腔，21.第二吸油腔，22.第一压油腔，23.第二压油腔，24.油道管路，25.油压补 偿机构。
【具体实施方式】
[0013] 现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。运些附图均为简化的示意图， 仅W示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0014] 图1和图2所示的一种新型全平衡双作用转子输油累，包括第一累体1和第二累体 2,第一累体1和第二累体2内部均设置有定子3,定子3内部开设有楠圆形结构工作腔4,工作 腔4内部设置有与定子3相配合的转子5,转子5外侧弧形面上开设有八个排油滑道6,转子5 外侧弧形面上的排油滑道6内部分别滑动连接有第一叶片7、第二叶片8、第=叶片9、第四叶 片10、第五叶片11、第六叶片12、第屯叶片13和第八叶片14,定子3上开设有左上进油口 15、 左下出油口 16、右上出油口 17和右下进油口 18,左上进油口 15、左下出油口 16、右上出油口 17和右下进油口 18内侧开口位置均固定连接有弧形过滤板19,定子3和转子5之间通过第一 叶片7、第二叶片8、第=叶片9、第四叶片10、第五叶片11、第六叶片12、第屯叶片13和第八叶 片14划分成第一吸油腔20、第二吸油腔21、第一压油腔22和第二压油腔23,第一吸油腔20与 第二吸油腔21相对于轴屯、对称布置，第一压油腔22与第二压油腔23相对于轴屯、对称布置。
[0015] 优选地，为了降低成本，方便使用，第一累体1和第二累体2大小相同，优选地，为了 方便输油，第一累体1和第二累体2之间通过油道管路24相连接，优选地，为了保持内部油压 平衡，油道管路24上设置有油压补偿机构25,本实用新型的一种新型全平衡双作用转子输 油累内部定子采用国内先进的且经过特殊修正的过渡式曲线，因此保证累运行中叶片表面 无冲击、震动，噪音低，叶片受力状态好，输出流量脉动小，而且叶片的运动由机械传动改为 液压传动，通过油道管路24将两套平衡型叶片累串联而成，使得整个装置的工作压力是传 统单级累的两倍，大大提升了装置工作压力峰值，使用寿命和工作效率大大提升。
[0016] 该累为GBSC型转子累，该累的工作腔主要由定子3、转子5、一组嵌在排油滑道6中 的叶片W及在定子3和转子5两侧的油压补偿机构25等组成。当转子5按顺时针方向旋转时， 叶片在离屯、力的作用下与定子3内表面保持接触，且叶片顶部沿定子3内表面滑动，在第一 叶片7到第S叶片9、第五叶片11到第屯叶片13两个区域内，由于定子3内表面曲线的半径逐 渐变长，叶片沿转子5槽滑动向外伸出，相邻叶片间的密封容积逐渐增大，形成吸油过程。与 此同时，在第=叶片9到第五叶片11、第屯叶片13到第一叶片7两个区域，定子3内表面曲线 的半径逐渐变短，叶片沿转子5槽向里缩进，相邻叶片间的密封容积逐渐缩小，形成排油过 程。
[0017] 平衡式叶片累定子内表面曲线(简称定子曲线）的形状决定了叶片的运动状态，对 累的性能和寿命影响很大。理想的定子曲线应是：1、使输出流量脉动小;2、运转中叶片顶部 不脱离定子3;3、叶片无冲击震动、低噪音;4、使叶片受力状态良好。要达到W上效果，关键 是合理确定过渡曲线的参数，经过各种理论计算、模型设计和试制比较，证明该型累已达到 了理想的效果。
[0018] 叶片累工作压力A P越高，泄漏损失越大，流量Q下降也大，并且压力越高，累的震 动、噪音也随之增加。两级累能够减少相同工作压力下的泄露损失，降低累的震动、噪音。两 级累的工作原理如图1所示。图中的油路是通过累体中的内流道、两个定子间配流盘来实现 的，累的结构十分紧凑，其外观与单级累并无区别。
[0019] 单级累的容积效^
[0020] 两级累的容积效^
[002。 经过对Qt = 21mVh的单级累和两级累进行对比实验，实测数据为:G!t = 21m3A，Ap2 =IMPa，化=14. lm3/h，化=17.5m3/h，代入上式得111 = 0.671;ri2 = 0.833。
[0022] 可见，两级累容积效率比单级累高16.2%，运是很有现实意义的，它有效的解决了 累在较高工作压力时排量下降问题，同时也降低了累的震动、噪音，提高了使用寿命。
[0023] 测试数据及分析
[0024] 转子累测试数据表 [00951
[00%] 1、吨液单耗:转子累均满足输油累单耗标准要求(《0.85)，与螺杆累(平均吨液单 耗0.49kw/t)水平相当，优于TLB稠油累(平均吨液单耗1.53kw/t)。
[0027] 2、功率因数:2-2站实测为0.923，达到标准0.85)要求;2-3站实测为0.736，未 达到标准（>0.85)要求。
[0028] 3、机组效率:2台试验累实测机组效率均未达到> 43 %的标准要求，但与在用的螺 杆累及化B稠油累相比，处于中等偏上水平(螺杆累平均机组效率为0.37;TLB稠油累平均机 组效率为0.13)。
[0029] 4、容积效率:实测2台累的容积效率分别为59%和64%。
[0030] 与单螺杆累和TLB稠油累对比分析
[0031 ] 1、转子累和TLB稠油累都具有结构紧凑，体积小，便于现场安装的特点；
[0032] 2、转子累对被输送超稠油的粘度、溫度、含气（目测）等参数变化具有较强的适应 性；
[0033] 3、螺杆累平均吨液单耗为0.49kw/t，转子累吨液单耗平均0.52kw/t，TLB稠油累平 均吨液单耗1.53kw/t (标准《0.85kw/t);
[0034] 4、GBSC型转子累机组效率38%，螺杆累为37% ;TLB稠油累为13% (标准>43);
[0035] 5、转子累对含水变化的适应性优于其它两种累型；螺杆累在含水高于60%时，运 行较稳定，输送低含水超稠油时，易出现定子胶套短时间内被磨损破坏，需进行更换;TLB稠 油累含水在45%--60%范围时，输油效果较好，含水过高或过低时，均表现为排量迅速下 降，严重时，输不出液;转子累在中、高含水时，累运行稳定，在输送低含水原油(50% W下） 时，累效有所下降，但能够满足外输，且累核屯、部件的转子、定子部分不至于损坏。
[0036] =种累适合含水及频率范围 表2 「00371
[0038] 6、转子累在振动及噪音方面稍高于螺杆累，与TLB稠油累相当；
[0039] 7、在平稳输油性能方面，转子累在负荷率较高时优于其它两种累型。但在负荷率 低于20 %时，转子累排量不易平稳控制，螺杆累在该条件下运行较稳定；
[0040] 8、对转子累和螺杆累平均维修周期进行对比统计，二者水平相当。
[0041] 经济效益分析
[0042] 与同等排量的螺杆累进行对比分析：
[0043] 1、投资成本:GBSC型转子累(50m^h)每台16万元，而螺杆累(50m3 A)每台23万元， 单台累购置费用降低7万元。
[0044] 2、维修成本:一年的维修费用平均在8万元左右，而螺杆累年维修费用13.8万元， 单累年可节约维修费用5.5万元。
[0045] 3、运行成本:每台累平均有功功率降低5千瓦，每度电按0.45元计算，单累每年节 约电费为：5X 24X365X0.45 今10000 = 1.97 万元
[0046] S项合并计算，单台年可见效益约7+5.5+1.97 = 14.47万元。
[0047] 现场运行过程
[004引 GBSC型累自2005年12月投产，已在油田公司多个累站安装运行，第一台GBSC-20- 1.6累(Q = 20m3/h，A p = 1.6MPa)，自2005年12月5日至今已连续运行5590小时无故障，第一 台GBSC-50-1.6累(Q = 50m3A，A P = 1.6MPa)，自2006年2月18日安装至今，目前运行良好。
[0049] GBSC型累具有自吸能力强，外输压力高，运行稳定、噪音小、累效高、寿命长的特 点，各项性能指标能够满足超稠油管道输送的要求，该累型运行性能与螺杆累之间具有一 定的互补性，可与螺杆累组合在中屯、站配备，也可W作为主力累进行超稠油的输送。因此， 认为该累型是目前研制、应用效果较好的超稠油输送设备，具有很高的推广使用价值。
[0050] W上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人 员完全可W在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更W及修改。本项实 用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术 性范围。
【主权项】
1. 一种新型全平衡双作用转子输油栗，包括第一栗体（1)和第二栗体(2)，其特征是:所 述的第一栗体(1)和第二栗体(2)内部均设置有定子(3)，所述的定子(3)内部开设有椭圆形 结构工作腔(4)，所述的工作腔(4)内部设置有与定子(3)相配合的转子(5)，所述的转子(5) 外侧弧形面上开设有八个排油滑道(6)，所述的转子(5)外侧弧形面上的排油滑道(6)内部 分别滑动连接有第一叶片(7)、第二叶片(8)、第三叶片(9)、第四叶片（10)、第五叶片（11)、 第六叶片（12)、第七叶片（13)和第八叶片（14)，所述的定子(3)上开设有左上进油口（15)、 左下出油口（16)、右上出油口（17)和右下进油口（18)，所述的左上进油口（15)、左下出油口 (16)、右上出油口（17)和右下进油口（18)内侧开口位置均固定连接有弧形过滤板（19)，所 述的定子(3)和转子(5)之间通过第一叶片(7)、第二叶片(8)、第三叶片(9)、第四叶片（10)、 第五叶片（11)、第六叶片（12)、第七叶片（13)和第八叶片（14)划分成第一吸油腔(20)、第二 吸油腔（21)、第一压油腔（22)和第二压油腔（23)，所述的第一吸油腔（20)与第二吸油腔 (21)相对于轴心对称布置，所述的第一压油腔（22)与第二压油腔（23)相对于轴心对称布 置。2. 根据权利要求1所述的一种新型全平衡双作用转子输油栗，其特征是:所述的第一栗 体(1)和第二栗体(2)大小相同。3. 根据权利要求1所述的一种新型全平衡双作用转子输油栗，其特征是:所述的第一栗 体(1)和第二栗体(2)之间通过油道管路(24)相连接。4. 根据权利要求3所述的一种新型全平衡双作用转子输油栗，其特征是:所述的油道管 路(24)上设置有油压补偿机构(25)。
【文档编号】F04C11/00GK205663613SQ201620565838
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月7日
【发明人】胡彦奇, 王明友, 杨焱焱, 王涛
【申请人】胡彦奇