叶片式气液混输泵试验研究.PDFVIP

叶片式气液混输泵的试验研究 [1] [1] [2] [1] [1] 曹树良 余志毅 王国玉 赵令家 刘文鹏 [1] （ 清华大学热能工程系） [2] 北京理工大学车辆与交通工程学院） （ 摘要：叶片式气液多相混输泵应同时兼备泵与压缩机两种流体机械的性能，因此在设计上有相当的难度，探 索性很强。目前国内关于该领域的研究才处于刚刚起步的阶段。本文报导了清华大学近年在叶片式气液混输 泵方面的相关试验研究成果。结果表明，目前的研发成果可以满足一定气体含量的气液混输要求。 关键词：外特性 叶片式气液混输泵 含气量 试验研究 平，同时混输叶片泵对于固体颗粒的敏感程度也 0 前言 远远低于容积泵。因此，该泵型有广阔的实际应 随着海洋石油和边远油田的开采，气液多相 用前景。 混输技术由于其显著的经济效益而受到世界各大 石油公司的高度重视。作为气液多相混输技术的 关键设备，叶片式气液多相混输泵的研发成为人 们关注的热点。近年来，国外在混输泵的研究上 投入了相当的人力和物力，取得了一定的成绩 [1]-[5] 。而在我国，叶片式混输泵的研究才刚刚起 步。由于要求叶片式混输泵同时兼备泵与压缩机 两种流体机械的性能，因此在设计上有相当的难 度，探索性很强。近年来，清华大学在该领域做 了大量的研发工作，本文报导了相关的试验研究 成果。 图1 叶片式气液混输泵叶轮－整流器单元 1 基本原理 2 试验设备和方法 图1 为清华大学试制的叶片式气液多相混输 试验装置如图 2 所示。为测量多相混输泵的 泵单元级示意图。根据设计要求，混输泵由若干 外特性，采用清水和空气的混合物作为试验介质。 个单元级组成，每个单元级包括一个叶轮和一个 空气由压缩机、储气罐提供，水由水箱提供，两 整流器。螺旋形的叶轮和整流器强迫输送介质沿 1.水箱 轴向运动，而且有效地防止气液两相介质在流道 2.进口阀门 3.涡轮流量计 内分离形成气堵。其工作原理为：当输送介质进 4.进口压力表 5.气液混掺器 入叶轮后，由于叶轮的旋转，介质被加速获得动 6.气液混输泵 7.扭矩仪 能；而当加速的介质通过整流器时，速度减小， 10 8.电机 9 9.出口压力表 动能被转