【摘要】 油田用轉(zhuǎn)子式稠油泵輸送粘稠介質(zhì)的吸入條件，必須無氣阻、無汽蝕和無液體斷流等現(xiàn)象。給出稠油泵最大自吸高度的計(jì)算方法及吸入裝置必須滿足吸入能力的要求。給出碼頭卸船、火車卸罐等常用工況，無氣阻、無汽蝕時(shí)泵的安裝條件。 【關(guān)鍵詞】 轉(zhuǎn)子式稠油泵 汽蝕 氣阻 吸入條件 一、前言 油田用轉(zhuǎn)子式稠油泵是針對(duì)我國(guó)稠油開采及輸送的需要而研制開發(fā)的產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)如圖1所示。主要應(yīng)用于油田稠油地面的集輸。近幾年來，隨著我國(guó)石化行業(yè)的快速發(fā)展，油田用轉(zhuǎn)子式稠油泵已越來越多地應(yīng)用于石化等行業(yè)的黏稠物品的船上裝油、碼頭卸油、火車卸罐以及油庫(kù)罐區(qū)的接油、發(fā)油、倒罐等場(chǎng)合。油田用轉(zhuǎn)子式稠油泵屬于容積式泵，具有轉(zhuǎn)速低、自吸能力強(qiáng)，不受介質(zhì)和環(huán)境條件的影響等特點(diǎn)，是目前較為理想的黏稠物料輸送設(shè)備。 二、泵的吸入能力 油田用轉(zhuǎn)子式稠油泵的吸入條件有兩個(gè)：一是泵的吸入裝置；二是泵的吸入能力。其中，泵的吸入裝置必須滿足泵的吸入能力。 1．吸入能力 油田用轉(zhuǎn)子式稠油泵的工作過程分為自吸和輸液兩個(gè)部分。自吸過程的吸入能力由最大自吸高度確定，輸液階段的吸入能力由汽蝕余量確定。自吸高度數(shù)值越大，則汽蝕余量數(shù)值越低，泵的吸入能力就越強(qiáng)。 d——進(jìn)口管直徑，單位為m； c——與結(jié)構(gòu)有關(guān)的系數(shù)，一般取0.20～0.30； b——泵轉(zhuǎn)子寬度，單位為m； n——泵轉(zhuǎn)速，單位為r／min； R——泵轉(zhuǎn)子外圓半徑，單位為m； r——泵轉(zhuǎn)子內(nèi)圓半徑，單位為m； t——經(jīng)泵出口排出的氣體與經(jīng)內(nèi)部通道泄漏回泵進(jìn)口的氣體相等時(shí)所需的時(shí)間，單位為min。 當(dāng)t→ ，泵的自吸高度達(dá)到最大值，由式（1）可得： 計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)基本一致。 2．幾何安裝高度與汽蝕 三、泵的吸入裝置 油田剛轉(zhuǎn)子式稠油泵廣泛應(yīng)用于黏稠介質(zhì)的輸送如碼頭卸油、火車卸槽以及油庫(kù)油料的轉(zhuǎn)輸?shù)葓?chǎng)合，一旦產(chǎn)生、氣阻、汽蝕或液體斷流，就會(huì)影響泵的正常使用。 1．氣阻 氣阻通常是由卸油裝置造成的，常發(fā)生在吸入管路上。它主要受液體飽和蒸汽壓、流速和安裝高度等因素的影響。 為使吸入管路不發(fā)生氣阻，必須滿足下式： 2．安裝高度 油田用轉(zhuǎn)子式稠油泵的吸入能力比較強(qiáng)，因而，如果液體的流動(dòng)速度不能滿足吸入液體量的要求，就會(huì)導(dǎo)致液體斷流而混入空氣，造成氣體爆裂，發(fā)出強(qiáng)烈的聲音。液體斷流會(huì)造成工作狀態(tài)不正常，并影響泵零件及整機(jī)的工作壽命。 3．安全運(yùn)行區(qū)域 由泵本身決定的NPSHr是隨著流量的增大而增加的，而由吸入管路裝置所決定的NPSHa是隨著流量的增大而降低的，如圖4所示。因此，兩條曲線的交點(diǎn)A左邊的區(qū)域NPSHa＞NPSHr，泵可以安全運(yùn)行。交點(diǎn)A右邊的區(qū)域NPSHa＜NPSHr，泵內(nèi)液體汽化，產(chǎn)生汽蝕，泵在這一區(qū)域內(nèi)不能安全運(yùn)行。 四、泵的吸入條件 油田用轉(zhuǎn)子式稠油泵的吸入裝置必須滿足吸入能力要求，即： NPSHa＞NPSHr 油田用轉(zhuǎn)子式稠油泵廣泛應(yīng)用于火車卸罐和碼頭卸船等場(chǎng)合，為了便于選用，對(duì)火車卸槽和碼頭卸油等場(chǎng)合的正常使用條件進(jìn)行探討。 1．火車卸罐 粘性油品如瀝青、渣油、稠油等火車卸罐時(shí)應(yīng)防止液體斷流，盡量簡(jiǎn)化吸入裝置。要求吸入裝置的過流面積大于泵進(jìn)口的過流面積。也就是吸入裝置的管徑比泵的進(jìn)口管徑大?；疖囆豆迺r(shí)吸入裝置既有垂直管道又有水平管道，垂直管道在泵上方，液位比泵高。 在使用中如果吸入裝置的管徑比所列的管徑大，可以增加管長(zhǎng)。 2．碼頭卸油 碼頭卸油工況不存在氣阻，但存在汽蝕與液體斷流的可能性，斷流可以采用上述方法解決。對(duì)汽蝕而言，碼頭卸油比火車卸罐較為不利，因?yàn)榇a頭卸油時(shí)垂直管道在泵的下方。 當(dāng)局部管路比泵進(jìn)口管路大時(shí)，泵安裝的垂直高度或水平管的長(zhǎng)度可以增加。 3．儲(chǔ)油罐輸油 從（7）式中說明，為了保證泵不發(fā)生汽蝕，倒罐高度應(yīng)該大于泵的汽蝕余量與吸入管路之和。有了足夠的倒罐高度，使泵吸入口產(chǎn)生相應(yīng)的液柱壓力，這個(gè)液柱壓力除了用以克服吸入管路阻力及泵內(nèi)的壓力降外，還有多余，保證了液體的最低壓力大于飽和壓力而不發(fā)生汽化。 五、結(jié)束語(yǔ) 總之，油田用轉(zhuǎn)子式稠油泵其吸入要求，必須滿足3個(gè)條件：①吸入裝置必須滿足吸入條件。②吸入管路系統(tǒng)必須相匹配。③必須無氣阻、無汽蝕和無液體斷流等現(xiàn)象。只有滿足以上三個(gè)條件，才能最大限度的滿足黏液體的輸送要求。