离心技术

离心技术（精选十篇）

离心技术 篇1

关键词：超速离心机,操作规程,离心技术

超速离心机是生物医学实验室和医院最常用的科研仪器之一, 它可以通过高速旋转产生的离心力场对具有不同沉降系数、质量和密度的混合物进行快速分离、浓缩和纯化[1]。超速离心机作为一种常用的实验手段, 具有许多优点。例如可在低温下进行离心, 这保证了生物大分子的活性不被破坏;制备型超速离心机的负载量大, 一次可分离提纯几克样品, 远大于层析和电泳的上样量。因此超速离心技术在医学、生命科学等相关专业研究中占有重要地位, 是分离纯化病毒、亚细胞组份、蛋白质、 RNA和质粒DNA等的最方便高效的实验技术之一[2]。

1 超速离心机的基本操作

(1) 电源开启:打开电源, 待离心机的显示器显示出正常的操作界面; (2) 装入样品:将装有样品的离心管放入相应的角转子中或水平转子的吊桶中, 将吊桶悬挂在水平转子上; (3) 放置转子:双手握紧转子边缘将转子提起, 对准离心机转轴轻轻放置, 确认放好后, 关上仓门; (4) 设置参数:在显示器操作界面上选择所用转子的型号, 离心转速, 离心时间及离心温度, 按“Download”键确认并回到主界面; (5) 开始离心:在主界面上按“Precool”键预冷, 当界面显示的温度达到设定温度后, 按“Ente”键和“Start”键开始离心; (6) 离心结束:当离心机蜂鸣器提示离心结束时, 按“Vacuum”键使离心仓从真空状态恢复到正常气压; (7) 收集样品:打开仓门, 取出转子和离心管, 再从离心管中收集目标区带; (8) 关闭离心机:用软布擦拭转子和吊桶, 关上仓门, 最后关闭电源; (9) 登记信息:在专用登记本上记录本次离心机使用的相关信息。

2 超速离心机操作注意事项

超速离心机转速较高, 产生的离心力大, 使用不当或缺乏定期的检修和保养, 都可能发生严重事故, 因此使用离心机时必须严格遵守操作规程。下面是超速离心机操作中的注意事项: (1) 进行超速离心前, 必须事先在电子天平上平衡离心管及其内容物, 平衡时重量差不得超过转子的允许差值;转子中绝不能装载奇数的离心管, 当转子只是部分装载时, 离心管必须互相对称地放在转子中, 以便使负载均匀地分布在转子的周围。 (2) 装载样品时, 根据样品的性质及体积选用适合的离心管, 样品装的过少, 离心时塑料离心管的上部容易凹陷变形, 样品装得过多, 离心时又会甩出离心管, 造成转子不平衡、生锈或被腐蚀, 所以以样品装满离心管但不会溢出为原则。 (3) 样品要在低于室温的温度下离心时, 转子在使用前应放置在冰箱或置于离心机的离心仓内预冷。 (4) 每个转子各有其最高允许转速和使用累积限时, 使用转头时须查阅说明书, 不得过速使用。每个转子都要配备一份使用档案, 记录累积的使用时间, 若超过了该转子的最高使用限时, 则须按规定降速使用。 (5) 离心过程中不得随意离开, 应随时观察离心机显示器上的数据是否正常, 如有异常的声音应立即停机检查, 及时排除故障。 (6) 每次使用后, 必须仔细检查转子和吊桶, 并及时清洗、擦干, 转子是离心机的重要部件, 搬动时要小心, 不能碰撞, 避免造成伤痕。

3 超速离心分离技术的应用

超速离心分离技术在应用上可分为制备型超速离心和分析型超速离心, 本文将着重叙述制备型超速离心技术的应用。制备型超速离心是浓缩与纯化各种颗粒的最常用方法, 依据被沉降颗粒的S值与ρ值特性不同, 具体可分为下述几种方法:

3.1 差速沉降离心法 主要用于组织匀浆液中分离沉降系数相差较大的细胞器的浓缩和粗提。此法是依据各种颗粒的质量、形状和大小等不同, 即S值不同, 在同一离心加速度作用下, 沉降速度上存在着快慢差异而得到分离的。它适用于纯化颗粒间S值相远, 沉降系数差异较大的那些颗粒。

差速离心首先要选择好颗粒沉降所需的离心力和离心时间。当以一定的离心力在一定的离心时间内进行离心时, 在离心管底部就会得到最大和最重颗粒的沉淀, 分出的上清液在加大转速下再进行离心, 又得到第二部分较大较重颗粒的沉淀及含较小和较轻颗粒的上清液, 如此多次离心处理, 即能把液体中的不同颗粒较好地分离开。此法所得的沉淀是不均一的, 仍杂有其他成分, 需经过2~3次的再悬浮和再离心, 才能得到较纯的颗粒。

例如分离某种组织匀桨通过逐级增加离心加速度和离心时间, 使各种不同的颗粒依次沉降。沉降顺序首先是整个细胞和组织碎片, 其次是核、线粒体、溶酶体、微粒体, 最后是核蛋白体及某些大分子。如图1所示。

注: (a) 细胞匀浆; (b) 细胞碎片; (c) 线粒体过氧化物酶体溶酶体; (d) 微粒体核糖体; (e) 细胞液 (可溶性蛋白质及小分子生物) 。

差速离心的优点是操作简易, 离心后用倾倒法即可将上清液与沉淀分开, 并可使用容量较大的角式转子。缺点是须多次离心, 沉淀中有夹带, 分离效果差, 不能一次得到纯颗粒, 沉淀于管底的颗粒受挤压, 容易变性失活。此法应用时应注意以下几点: (1) 根据不同的实验目的 (如保存形态还是保存活性) , 选择适宜的裂解方法, 才有利于各种成分的纯化分离。 (2) 要注意根据所需转数的不同, 分级使用离心机, 低速能解决的问题不要用高速和超速离心机去解决, 这样既能保证效果又能节省时间和避免高档离心机使用寿命的无谓损耗。 (3) 要认真地掌握离心时间和速度, 否则时间过长或转数过高会使不该沉降的颗粒也沉降下来, 而达不到分离纯化的目的。

3.2 密度梯度离心法 密度梯度区带离心法是将样品加在惰性梯度介质中进行离心沉降或沉降平衡, 在一定的离心力下把颗粒分配到梯度中某些特定位置上, 形成不同区带的分离方法。此方法主要依据颗粒与介质间的密度差 (ρ-ρ0) 不同进行分离的。适用于那些沉降系数相差不大而密度值却有明显差别的颗粒, 也就是那些S值相近而ρ值相远的颗粒。惰性梯度介质在本法中的主要作用是防止液体介质对流混合从而确保分离后的各区带不受损害。具体方法还可以再分成两种:

(1) 速率区带离心法:在速率区带离心法中, 当不同的颗粒间存在沉降系数差时 (不需要像差速沉降离心法所要求的那样大的沉降系数差) , 在一定的离心力作用下, 颗粒各自以一定的速度沉降, 在惰性梯度介质的不同区域上形成区带。

离心管先装好惰性梯度介质溶液, 样品液加在梯度介质的液面上, 离心时, 由于离心力的作用, 颗粒离开原样品层, 按不同沉降速度向管底沉降, 离心一定时间后, 沉降的颗粒逐渐分开, 最后形成一系列界面清楚的不连续区带, 沉降系数越大, 往下沉降越快, 所呈现的区带也越低。离心必须在沉降最快的大颗粒到达管底前结束, 切忌无把握的延长离心时间, 否则那些S值较小但ρ值较大的颗粒随着时间的延长将后来者居上, 尤其是那些密度相近而沉降系数相远的颗粒将有机会集合在同一个等密度区带内, 反而影响纯化分离。可见选准离心时间是本法的关键环节之一。此法分离过程如图2所示。

注:①样品顺粒在离心前加到惰性梯度介质的顶部;②各颗粒是按S值的大小形成的沉降带。

(2) 等密度离心法:等密度离心法也叫ρ区带分离法, 本法是使不同密度的各种颗粒分别停留在介质的相应密度梯度上, 形成一条ρ=ρ0的等密度区带, 从而达到分离的目的, 故又称为ρ区带分离法。这种方法仅与颗粒的密度有关而与其大小、形状、S值等无关。离心时样品可以加到任何位置上。离心时间宜长不宜短。介质可以采用连续梯度, 也可以采用不连续梯度。采用连续梯度时, 这个密度梯度应包括所要分离的各种颗粒的密度范围。于是各不同密度的颗粒 (ρ1、ρ2、ρ3…… ) 在离心时将分别沉降在与介质相应的密度区带位置上, 各颗粒将按各自密度的大小依次排列成一条条的样品带而达到分离的目的[2]。此法分离过程如图3所示。

注:①样品颗粒在离心前均匀分布在惰性梯度介质中;②各颗粒按ρ值不同形成的沉降带。

超速离心机工作速度范围广泛, 可处理多种样品, 是科研实验中不可或缺的实验手段, 广泛应用于生物大分子、细胞器、细胞、病毒等的分离纯化。经离心纯化可直接获得有关细胞或细胞器、病毒、生物大分子的相关信息, 为进一步研究其生物学特性奠定基础[3]。离心分离提纯某种颗粒时, 可参考前人的经验, 同时, 根据要分离颗粒的性质和所具有的离心条件及提纯要求选用不同的离心方案。在设计离心方案时, 首先选择合适的梯度材料, 应考虑其溶液的最大密度范围是否合适, 所选用的物质是否影响样品的活性, 对转头和离心管是否有腐蚀作用等。其次选择合适的离心方式, 由于生物颗粒的沉降系数有一定的范围, 有时可根据其沉降系数或浮密度来分离某种颗粒, 但为了得到最好的效果, 往往必须同时考虑这两个特性, 结合不同的离心技术进行分离。最后选择合适的转头, 差速离心选用角转头最有效, 速率区带离心最好使用水平转头, 等密度梯度离心可以用角转头或者水平转头。值得注意的是, 转头对重盐梯度的最大允许速度, 由于转头的最大速度是根据离心管所装溶液的密度计算的, 如果该溶液密度超过此速度, 则应相应降低最大允许速度。不同转头的最大允许速度及具体减速数值在转头说明书中皆有图表说明。总之, 在使用超速离心机时, 除了设计科学合理的离心方案, 还应严格按说明操作, 并定期维护离心机及其部件, 以充分发挥离心机的利用效率, 满足相关专业学科的实验需求。

参考文献

[1]陈仕均, 唐海蓉, 张兆沛, 等.离心机的原理、操作及维护 (J) .现代科学仪器, 2010, 3:151-154.

[2]金绿松, 林元喜.现代分离科学与技术丛书:离心分离 (M) .北京:化学工业出版社, 2008:243-256.

离心脱水机司机安全技术操作规程 篇2

一、须知

1、离心机构造性能，工作原理及日常保养知识。

2、洗煤车间的工艺流程。

3、本设备的供电系统。

二、开车前准备

1、检查润滑系统油位，使保持适量。

2、交接班必须试运转，检查电机及润滑系统油压是否正常，机械有无异常，发现问题及时汇报处理。

3、检查安全装置、照明信号是否完好。

三、启动与运转

1、接到有关岗位开车信号后，经联系无误后，逐台启动设备，然后向有关岗位回开车信号。注意启动中有无异常现象。在启动离心机时应按如下顺序；1＞立式离心机开启后，注意油压表，在一分钟如无油压内如油压指示，应立即停车。正常时在一分钟油压表先到达2～2.5kg/cm,然后逐渐降到1kg/cm保持运转油压。2＞待离心机到达额定转速后，方可向离心机加料，注意调正导向料闸门，做到合理配料。

2、注意检查电机和油泵系统温度，电机温度不超过名牌规定，油压系统的温度应低于60-C，发现问题及时汇报。

3、经常检查进、出料溜槽，不得发生堵塞。

4、正常运转中，油压表压力应为：

立式离心机1.0—1.5kg/cm，最低0.5kg/cm,若油压低于最低

2值，应停车处理。

5、发现重大事故和隐患后，要立即停车，向调度汇报，投入备用机台。

四、停车

1、接到信号后，待离心机物料处理完毕，即可停车，并向有关岗位发回停车信号。

2、做好停车后的设备检查和保养。

斗子提升机司机安全技术操作规程

一、须知

1、斗子提升机的结构、性能、工作大原理、维护常识。

2、洗煤车间的工艺流程。

3、本设备的供电系统。

二、开车前的准备

1、各注油点加油，油质要符合规定要求，加油适量，优质润滑良好。

2、交接班必须单机试运转正常，检查筛板是否油损坏或松动，三角皮带的松紧及磨损情况，各部弹簧有无损坏，各管踟、溜槽是否畅通，发现问题及时汇报处理。

3、检查照明、信号是否完好。

4、接到有关岗位开车信号后，向有关岗位回开车信号。

三、启动与运转：

1、接到有关岗位回开车信号后，逐台启动设备。

2、筛子要空载启动，待筛子正常后方可给料。

3、运转中要巡回检查电动机的电流、温升、声音是否正常，筛子运动是否平稳，筛板有无损坏。

4、检查筛子下水管路及溜槽是否畅通。

5、遇到重大事故，隐患及接到紧急停车信号后，应立即停车，并向有关发出紧急停车信号。

四、停车

1、接到停车信号待筛子无料后，方可停车，然后向有关岗位发出停车信号。

2、做好停车后的设备检查与保养。

一号皮带岗位责任制

一、按操作规程进行操作，负责原煤一号皮带的维护和保养。

二、巡回检查皮带、皮带卡子、清扫器、挡煤板、刹车器的使用情况，保持托轮运转灵活，皮带无撕破卡子无断缺，各注油孔班班要适量注油，保证安全生产。

三、安全防火照明设施完整齐全，信号保持畅通，保持各机台和岗位区域的清洁卫生。

四、溜槽要确保畅通，打点及时开车，发现有大矸石入料等要及时处理，加强皮带运输的责任，确保安全生产。

五、注意事项：严禁用水冲刷电器设备，岗位司机要集中精力开车，遵守劳动纪律和现场交接班制度。

六、必须学习生产安全知识与本岗有关的安全规程，了解与本岗有关的事故原因，预防措施和处理方法。

手选、电盘司机岗位责任制

一、电盘司机以操作电盘，监视仪表为主维护原煤筛，手选皮带、破碎机等设备，要有明确分工确保安全运转。

二、手选时要确保质量对铁器、雷管炸药等杂物不准放过一百厘米的矸石块、煤块、硫化铁、木块要拣净。

三、当班拣下的雷管炸药等危险品要由专人保管。

四、安全防火照明设施完整，信号畅通，保持设备区域清洁卫生。

五、严格执行劳动纪律和现场交接班制度。

六、必须学习生产安全知识与本岗有关的安全规程，了解与本岗有关的事故原因，预防措施和处理方法。

、破碎机岗位责任制

一、按操作规程进行操作，负责大块矸石的破碎工作。

二、巡回检查齿板弹簧、负荷肖子是否完好，溜槽是否畅通，机内是否存料，各注油孔要班班注油，确保安全生产，严防金属和木材等入机内。

三、安全防火照明设施齐全，信号保持畅通，保持各岗区域清洁卫生。

四、注意事项：清理杂物时，必须严格执行“停电挂牌”制度，必须有工人在场，一人清理，一人监护。

五、严格遵守劳动纪律，认真执行交接班制度。

六、必须学习生产安全知识与本岗有关的安全规程，了解与本岗有关的事故原因，预防措施和处理方法。

原煤转折皮带司机岗位责任制

一、按操作规程操作，负责对皮带机及其所属设备的使用、维护和保养。

二、巡回检查清扫器，皮带卡子，上下托辊、皮带机头，机尾、滚筒和电机，减速机等，发现问题及时回报处理。

三、与电盘司机取得密切联系，加强信号联系。

四、安全防火和照明设施完整，信号畅通，保持设备和岗位区域清洁卫生。

五、严格执行交接班制度，遵守劳动纪律和厂规、厂记。

六、必须学习生产安全知识与本岗有关的安全规程，了解与本岗有关的事故原因，预防措施和处理方案。

原煤上仓皮带岗位责任制

一、按操作规程进行操作，负责对此事这的使用、维护 和保养。

二、巡回检查卸煤器、清扫器、托轮、皮带卡子等使用和磨损情况，发现问题及时处理。定时注油，保证安全运转。

三、加强与电盘、转折皮带司机的联系，得到停车信号后，方可停车入仓。

四、安全、防火、照明设备完整，信号畅通，保持所属设备和岗位区域的清洁卫生。

五、严格遵守劳动纪律和厂规厂记，认真执行交接班制度。

六、必须学习生产安全知识与本岗有关的安全规程，了解与本岗有关的事故原因，预防措施和处理方案。

圆筒仓司机岗位责任制

一、按操作规程进行操作，负责皮带的使用、维护保养

二、巡回检查卸煤器、清扫器、挡煤板、托轮、皮带卡了孤使用和磨损情况，发现问题及时处理，定时注油保证安全运转。

三、加强与其它各岗的联系，做到合理灌仓，仓满应及时请示调度如何落地。

四、安全、防火、照明设施完整，信号畅通。保持所属设备和岗位区域的清洁卫生。

五、严格遵守劳动纪律。认真执行交接班制度。

离心泵的应用和节能技术改造 篇3

关键词：离心泵 技术改造 节约能源

0 引言

离心泵是化工厂最主要的设备之一，根据数据统计可以发现，离心泵的用电量占据整个输油站用电量的90%以上，所以在离心泵的能源消耗问题上如果能够得到改善，对离心泵性能有一个进一步的优化利用，将会降低企业生产成本，为企业增添经济利益。由于离心泵的工作效率不仅是依靠其本身的设计和制造，也需要有一个与之相匹配的管路。总是利用离心泵的出口阀来调节管路的工作状况会造成大量的能源消耗。尽管我国变频调节技术越来越发达，但是，在离心泵的基本节能上仍然要给予高度重视，这关系到社会经济效应和国民经济的发展。

1 离心泵的基本介绍

1.1 离心泵的主要特点

离心泵的应用范围非常广泛，国民经济生产经营过程中很多部门都需要用到离心泵来完成工作。根据其分类情况不同，离心泵使用的专业领域以及使用方法都各具特点。离心泵如同是将机械的血液压送到工作重心，成为机械的主要工作动力，这一设备的运转所消耗的能力是巨大的。

离心泵主要依据叶轮上的叶片产生作用力，叶片本身具有转速高的特点，是整个离心泵的核心部分，并且叶轮的内外表面十分光滑，能够有效减少水流的摩擦损失，在运行过程中较为安全；离心泵在流量调节方面较为方便，流量十分均衡，形成有规律、控制性高的工作状态；离心泵的结构紧凑，通常可以将管路设置在轴心线的下方，在与轴线垂直的位置上，在离心泵管路的检查上可以忽略拆卸步骤，直接检修离心泵转子部件。这些都是离心泵在运行中能够体现出来的优点，相对而言也存在一定的缺点：离心泵由于中心较高，所以不适合在无固定底脚的场合运行；以及没有自身吸附能力，需要人工灌泵；另外在用于小流量和高扬程时的效率低下；在输送高粘度、高密度液体的时候效率会发生明显降低。

1.2 离心泵的工作原理

离心泵是利用叶轮的高速旋转将作用力传输给液体，驱动机通过泵轴带动叶轮旋转产生离心力，液体在离心力的作用下，速度和压力都得以增强，液体沿着叶轮叶片流道被甩向叶轮的出口，由于液体从叶轮口流入的时候，自身速度和压强都得到了增加，经蜗壳的设计被收集起来送到排出管，被叶轮排除的液体大部分的速度都将会转化成压力能，依靠此能量将液体输送到工作地点。在液体被甩向叶轮出口的同时，叶轮入口中心会形成低压，在吸液罐和叶轮中间的液体之间形成压力偏差，吸液罐中的液体因压力作用，会经过吸入管路以及离心泵的吸入室进入到叶轮中，经过这样一个流程，叶轮就将不断地吸入和排出液体，产生运行效益。离心泵的工作过程，事实上就是一个能量转换和传递的过程。将电动机高速旋转的机械能转化为被抽升水的动能和势能。

2 离心泵的正确应用

离心泵的使用中需要注意的是正确对待磨合期，离心泵根据磨合期的数据正确使用能够有效保证其工作寿命。在理论上，将离心泵磨损规律归于一般机械的磨损规律，也就是包括磨合磨损期、正常磨损期以及加剧磨损期。根据离心泵的运作规律，在离心泵的磨合磨损期，磨损的速度是较快的，由于是崭新的离心泵刚刚开始投入工作，这一期间，离心泵轴承滚动体与滚道、支持架等在副加工表面会留下毛刺、切削或磨削痕迹等缺陷，另外在装配的过程中会出现位置的细微偏差，导致磨损会迅速加快。在离心泵的整个磨合期上，应当注重对其正确使用，利用和配合好各个阶段磨损特点加以维护和保养。磨合磨损期期间，新的离心泵应当在使用将近十五个小时的时候停止运行，将其中的润滑油在保持油温的情况下从油腔底边侧边排空，另用新的润滑油清洗离心泵内腔，消除初始使用中磨合下来的磨屑等杂物，重新调整会产生摩擦的区域的配合间隙，进行机械的部分情节、调整和坚固的工作，随后再注入新的油，重新开始投入工作。在接下来的正常磨损期和加剧磨损期间，都需要定期做好监督检查工作，确保油质的润滑以及机械内部没有会影响正常运行的杂物产生。这样可以延长离心泵的使用寿命。

3 离心泵的节能技术改造

3.1 不同离心泵的節能方案

离心泵根据不同的条件能够划分出多种类别，企业需要针对不同的离心泵来制定不同的方案。按照离心泵的工作原理，能够将其分为三大类：叶片式离心泵、容积式离心泵以及其他类型泵。我国大部分企业依靠单级吸收式离心泵，这就是叶片离心泵当中的一种，这种泵的工作是依靠叶轮高速旋转时叶片波动液体产生压力来输送液体能力。与此同时，其他类型的离心泵各自拥有不同的工作特点和使用方法，因此在节能上也需要作出相应的变更。总体来说，节约离心泵的能源最主要的就是促使离心泵与管路相互匹配，尽量实现离心泵的出口阀门全开，从而减少因离心泵与管路的相互调节导致的能源消耗。首先应确定的是离心泵是否需要采取能源节约措施，因此，如果离心泵的出口阀能源消耗过量应当立即考虑节能措施的实施。判定离心泵的能源消耗时，必须秉持认真谨慎的态度进行专业性高的测量，以理论计算值为计算依据，结合实际测量数据进行修正，坚持理论联系实际的方式方法。

3.2 车削离心泵叶轮直径

通过收集调查资料，发现离心泵的设计者普遍会考虑到工艺运行的可靠程度，因此在设计离心泵构造的时候，通常会出现离心泵的扬程大于实际所需要扬程的现象，离心泵与实际工况相互不符，导致离心泵的工作效率大大下降并且能源耗费严重。根据实际需求对离心泵叶轮实行切割改造，能够有效缓解这一问题，使离心泵与管路相匹配，达到节约能源的目的。切割改造的实施必须有现实理论依据，通过准确的数据计算来确定离心泵叶轮切割的程度。

设离心泵叶轮直径D，将直径D车削为D时，需要遵循撤销定律：H/H=D/D，Q/Q=（D/D）2，N/N=（D/D）3。其中，H、Q、N、D分别为车削前离心泵扬程、流量、功率和直径，H、Q、N、D分别是车削后离心泵的扬程、流量、功率和直径。根据车削定律，就可以得到叶轮需要车削的直径，掌握离心泵叶轮直径和扬程等相关参数，通过计算得出与管路所需要的压力数值，从而觉得车削直径。

3.3 改进油位观察孔

离心泵的运作离不开润滑油的作用功效，经过长期的实践证明，部分离心泵的油位观察孔有偏差，设计不准确，工作人员很难控制润滑油的使用量。如果润滑油过多，会引起油温偏高，温度升高就会导致润滑油的密度下降，离心泵轴承部件之间磨损程度会随之加重，影响离心泵的使用寿命。如果润滑油量不足，则会有个别部件得不到充分润滑而干磨，降低运行速度。离心泵油腔中的油通过观察孔下面的一条狭窄缝隙流入观察孔内部，但是，观察孔内部空间狭小，又是密闭容器，与观察孔镜内部会形成较强气压。在观察孔上方约三分之一的位置形成压缩性气体，气压要大于油腔内的气压，因此油腔内的油位高度事实上要比观察孔看到的高度要高，工作人员注油时通过观察孔来确定油位，油枪内油位与观察孔内油位具有偏差，所以会导致润滑油添加过多。另外，在离心泵运行过程中产生的热能会影响油温升高，在热胀冷缩的作用下，油腔内油位和观察孔内油位也会出现偏差。

对此，应针对离心泵的观察孔的设计进行改造，致使油腔内的油与观察孔中的油处在一个相同的气压强度下，应把观察孔设计成相等直径的直通孔，与油腔内的油相连通，从而保证二者油位相等，关注油量与工作需求相适应，避免出现机械过度损耗的问题。

4 结语

离心泵的运行过程能够为企业带来诸多便利，油类、化工原料等物品的运输能够得以快速实现。但是，会由于离心泵设计方面的问题而出现能源大量损耗的问题。事实表明，离心泵工作时产生的不必要的能源消耗是可以避免的，只要通過正确、科学的方法，根据不同的离心泵种类制定不同的改革方案、合理车削离心泵叶片直径、正确利用泵轴磨合期以及调整离心泵油腔油位的观察孔设计，就能够切实达到离心泵的节能减排目的，贯彻我国可持续发展战略，提高企业经济效益，为我国国民经济发展做出贡献。

参考文献：

[1]崔斯文，郭汉丁.基于增值寿命的节能改造项目综合效益评价研究动态[J].建筑节能，2015，04（02）：124-128.

离心压缩机节能技术探讨 篇4

1 合理控制工艺参数

1.1 选择合理的吸入压力

压缩机吸入压力的选取, 对压缩机能耗有很大影响, 吸入压力越低, 能耗越大, 尤其是压缩机一段吸入压力, 对压缩机能耗的影响更大[1]。适当提高压缩机吸入压力, 有利于降低压缩机能耗。

目前, 采油厂伴生气的供气压力较低, 导致装置的入口压力普遍偏低。针对此问题, 在装置中应用了高效旋风入口分离器, 努力减少进气管网阻力, 在保证足够的处理气量前提下尽量提高压缩机入口压力, 以降低来气压力低对压缩机能效的不利影响。

1.2 降低压缩机各段间压降

降低压缩机段间压降, 对于降低压缩机功耗有显著的影响[2], 可以采取以下方法来降低段间压降:将高效换热器作为级间冷却器使用;工艺配管尽量减少不必要的管件和弯头数;调整操作条件, 使冷却器结垢降至最低程度。

1.3 控制压缩机各段气体入口温度

由压缩循环过程分析得知:在多级压缩过程中, 压缩机的级间冷却效果直接关系到其级间温度的控制, 合理控制压缩机各段气体的入口温度对压缩机的节能增效有着显著的作用。

分公司装置中离心压缩机级间或机后冷却多采用干式空冷器和循环水冷却器, 存在的主要问题是干式空冷器夏季出口温度高, 循环水冷由于水质差, 换热效率下降。冷却温度过高已成为装置压缩机能耗增加、制冷深度下降的重要原因。

针对此问题, 分公司陆续将5套装置的压缩机级间或机后冷却由原水冷方式改成表面蒸发空冷器冷却, 表面蒸发空冷器可充分利用自然冷量;应用后, 使天然气的冷却温度降低了5~10℃。5套装置压缩机年可节电180×104k Wh, 并减少了循环水系统消耗, 降低了后续制冷机的负荷, 节能效果显著。

2 优化压缩机结构

2.1 三元流叶轮设计

三元流叶轮是在三维空间坐标中计算气体流动而进行设计的, 大型压缩机使用的基本是三元流叶轮。对于现有叶轮, 可通过三元流动设计将其改造为三元流叶轮, 以明显改善叶轮性能。应用证明, 采用三元流动设计的新叶轮可比原叶轮的效率提高3%~10% (视原机设计性能和叶轮结构不同, 其提高值不同) [3]。由于石油化工行业的压缩机都已相继进入改造期, 因此这种改造意义很大, 它大大提高了装置的生产能力及经济效益。就单机改造而言, 其节能效果也是非常明显的。

2.2 叶轮抛光技术

降低叶轮表面粗糙度是降低轮阻损失的有效途径之一[4], 降低轮盘表面粗糙度的方法一般是在精铸或精车的基础上进行打磨抛光。抛光的方法很多, 有喷砂抛光、抛光轮抛光、液体抛光、砂带研抛等, 抛光方法要根据构件的具体结构和材质选用。其中常用的方法有两种:针对表面积较大的轮盘, 采用砂带振动研抛的方法;对于结构较复杂的零件、深的凹穴、凸台以及类似于叶轮流道形状的曲面流道, 采用液体抛光的方法。分公司装置的部分离心压缩机在检修期间对压缩机叶轮进行喷砂处理。实践证明, 叶轮抛光的节能效果也十分显著, 可提高压缩机效率1%~2%。

3 改进调节控制系统

3.1 合理控制压缩机回流量

为预防发生喘振工况, 离心压缩机都设有防喘振控制系统。离心压缩机防喘振控制过程为:在正常工艺操作情况下, 根据此时机组的运行参数, 通过喘振线计算出防喘振控制线, 求出此时喘振流量设定点, 与入口流量变量相比较进行PI控制;根据PI运算结果控制防喘振阀的开度控制回流量, 从而保持充足的气体流过压缩机。

过大的回流量将会使机组的能耗增加, 分公司深冷与浅冷离心压缩机组的回流量大多没有计量, 而且防喘振控制信号为压缩机电流信号。其中, 杏三、杏Ⅴ-Ⅰ、南压深冷机组采用手动控制回流量。控制不精确、回流量大、机组能耗高是分公司离心压缩机组所面临的普遍问题。因此, 将防喘振手动控制改为自动控制, 并且研究应用更加先进准确的防喘振控制系统对压缩机回流量进行精确合理的控制, 进而降低机组能耗。

3.2 变频调速技术节能

传统的压缩机类设备为达到控制流量或压力工艺目的, 常采用阀门节流、旁通回流及排空等负荷控制手段, 这些调节方式虽然简单易行, 但却是以增加管网损耗、浪费能源为代价的。变频调速控制通过改变压缩机转速来实现工艺要求的流量或压力控制目的, 没有阀门节流损失, 可以有效地节省能源[5]。

变频调速在离心压缩机防喘振控制中的应用成为变频调速节能的又一优势。其原理为通过流量传感器输出信号调节压缩机转速, 并输出该转速下的回流量, 以达到流量调节的目的, 保证了压缩机安全运行。离心式压缩机应用变频调速技术, 不但节约能源, 而且还具有加强卸载能力、降低运行噪音、提高功率因素、减轻设备的磨损等明显优势。

随着油田的油气生产进入中后期, 分公司生产装置的处理气量较设计值已有较大差别, 而且装置在平时运行和检修调气期间的处理气量存在一定程度上的波动。变频调速技术可以有效地降低离心压缩机由于进气量波动而增加的能耗, 在分公司离心压缩机组上应用变频调速技术有很大的节能前景。

4 结论及认识

离心式压缩机的节能技术改造可根据装置机组的实际情况, 采用相宜的改造方案。通过对离心压缩机节能技术的探讨, 并与分公司生产实际相结合得出以下结论及认识。

1) 应采用合理的方式降低压缩机的吸入压力和级间压降, 控制压缩机各段气体入口温度。应用高效的入口分离器和级间空冷器是达到以上目标的有效手段。

2) 离心压缩机三元流叶轮设计和叶轮抛光技术可有效地提高压缩机运行效率, 降低机组能耗。

3) 研究应用更加智能的防喘振控制系统对压缩机回流量进行精确合理的控制。变频调速—旁通回流不但可以防止喘振的发生, 还可以有效地降低离心压缩机由于进气量波动而增加的能耗, 在天然气处理装置离心压缩机组中具有很高的实用价值。

参考文献

[1]段慧玲, 徐纯懋.BCL607离心压缩机的节能改造[J].节能技术, 2009 (9) :31-33.

[2]修轶绳.段间压降对压缩机功率的影响.广州化工[J].2000 (2) :48-50.

[3]邹正文, 邹晓东.离心式压缩机叶轮抛光的节能原理及应用[J].风机技术, 2001 (6) :23-26.

[4]陈宗华, 翟晓宁.大型离心式压缩机扩容节能改造设计与分析[J].流体机械, 2007 (5) :29-33.

离心技术 篇5

内容导读：的不同特点可以将力量素质分为：最大力量、快速力量（含爆发力）、力量耐力，这就是传统的肌肉力量分类。肌肉在收缩产生张力的同时被拉长的收缩称为离心收缩。离心收缩可使肌肉收缩产生的张力大大超过向心收缩，大量研究实验表明在一定范围内运动速度越快，离心收缩所产生的张力越大。离心力量可以通过肌肉离心收缩训练提高。离心 1009-9328（2012）11-000-01

摘 要 力量是人体神经肌肉系统工作时克服或对抗阻力的能力，力量素质是运动员运动素质的重要组成部分。力量素质练习的手段长期以来一般都是以肌肉的向心收缩为主要内容。近年来，国内外许多专家学者开始尝试采用离心训练以提高运动员力量训练的效果。大量实验表明，采用离心收缩进行力量训练的方法对运动员肌力的提高，效果显著。

关键词 离心训练 肌力 影响

一、肌肉力量的概念及离心训练

肌肉力量是指人体神经肌肉系统在工作时克服和对抗阻力的能力。依完成不同体育活动所需力量素质的不同特点可以将力量素质分为：最大力量、快速力量（含爆发力）、力量耐力，这就是传统的肌肉力量分类。肌肉在收缩产生张力的同时被拉长的收缩称为离心收缩。离心收缩可使肌肉收缩产生的张力大大超过向心收缩，大量研究实验表明在一定范围内运动速度越快，离心收缩所产生的张力越大。离心力量可以通过肌肉离心收缩训练提高。离心训练法又称退让性力量练习，即肌肉在产生张力的同时被拉长。

二、离心训练对肌力的影响

国内许多学者经过长期的理论和实践研究证明，当运动员对传统的向心收缩训练基本适应后，采用离心收缩训练的方法可对运动员神经肌肉系统产生超量负荷，使肌肉力量特别是最大力量得到明显增长。有研究显示大强度离心收缩力量训练，可以促进运动员等张收缩力量的提高，有利于推迟肌肉力量提高过程中停滞现象的出现；在离心收缩训练过程中，使动作速度较慢，可更好地促进运动员肌肉体积的增长；在离心 源于：论文格式范文模板

收缩训练的过程中，使动作速度较快，可更好地促进运动员肌肉爆发力的提高。

（一）离心训练对快速力量的影响

北京体育大学陈明辉将实验组和对照组各15人进行为期八周的下肢快速力量的训练。其中，实验组采用向心、离心综合训练的方法进行训练发展下肢快速力量，对照组采用传统的以向心为主的训练方法进行训练来发展下肢快速力量。实验结束后，对两组运动员完成半蹲动作踏跳时间的比较分析，经过t检验—成对双样本均值分析，发现实验组和对照组训练后比训练前缩短的起跳时间均呈现显著性差异。但是将实验组和对照组之间进行进一步对比，对两组队员的起跳时间进行分析发现，训练前的起跳时间差异不具显著性，而再次对比训练后的起跳时间发现具有显著性差异，这一结果表明，该实验使实验组获得了更好的训练效果，即采用离心结合向心进行快速力量训练的方法取得的效果要优于传统的以向心收缩为主进行快速力量训练的方法。

（二）离心训练对最大力量的影响

绍兴文理学院体育学院的周思红以实验组和对照组各八人对其肱二头肌进行为期六周的训练试验，实验组采用向心结合离心的训练方法，屈肘过程中进行向心收缩训练，采用最大向心力量的80%进行。伸肘过程中进行离心收缩训练，使用最大阻力矩的150%进行。对照组在训练组进行训练时也到实验室但不参加训练。实验结束后，经过测试对照组肱二头肌的最大力矩未出现显著性变化（P>0.05）。实验组肱二头肌的最大力矩在以60、120°/s角速度进行向心测试时实验前后差异具有非常显著性，在以180°/s角速度进行向心测试时实验前后差异有显著性。

北京体育大学陈明辉将实验组和对照组各15人进行为期八周的下肢快速力量的训练的实验中，通过测试发现实验组和对照组实在验结束后其最大力量和相对最大力量都有明显增加。但是我们可以明显的看出无论在最大力量还是在相对最大力量方面实验组所获得的训练效果都要比对照组明显。

三、分析与讨论

离心训练对于增加肌肉最大力量的效果己经得到认可。李学紫在力量素质若干训练方法及发展机制综述中指出，大强度离心收缩力量训练与传统力量训练配合，能够促进等长收缩力量的提高，有利于推迟肌肉力量提高过程中停滞现象的出现。有研究表明，离心收缩可以较好地增加肌肉力量，同一肌群的最大离心收缩力量是向心收缩的1.5倍左右。向心结合离心的训练方法被证明在提高运动员最大力量和力量方面有良好的效果。

但离心收缩训练至今仍未能在运动员力量素质的训练中得到广泛应用，限制离心收缩向心收缩相结合的训练方法应用于运动员力量素质的训练的因素主要有以下方面：一是如何将离心的训练方法与运动员的专项运动机能相结合。二是如何确定离心的训练方法在运动员的日常训练中所占的比重。另外，大负荷离心收缩训练初期就会产生严重的肌肉酸痛，会影响运动员整个训练计划的安排，以及离心收缩训练需要很强的外加阻力负荷，合理的离心收缩负荷较难确定。训练器材的研发以及如何选用，这些都是将向心结合离心的训练方法应用于运动员力量素质的训练中所面临的问题。

离心训练法要广泛的应用于运动员的力量素质的训练，仍然需要进一步进行大量的理论与实践研究。

参考文献：

离心技术 篇6

关键词：离心压气机叶轮五轴数控加工技术

1 离心压气机的叶轮五轴数控加工工艺分析

1.1 加工顺序

1.1.1 粗加工流道：首先，因为流道中间很窄，而出口和进口部位很宽，因此，为提升加工的效率，在粗加工时可将流道分为三段，并在宽处和窄处分别使用直径较大和较小的刀。其次，因为流道深度很大，所以在铣削时要分若干层来进行，并且对每层切削的深度进行控制。

1.1.2 精加工叶片曲面：为使加工质量得到保证，一定要对刀具切削特点加以考虑，加工时采用顺铣方式。

1.1.3 精加工轮毂曲面：从入口进刀，按照由下至上的形式把流道按照流线方向进行加工。根据图纸要求将轨迹之间的最大残留高度的最大轨迹数得出。

1.2 加工方式及其刀具

1.2.1 加工方式。对叶轮不同曲面采用不同加工形式，对直纹面叶片使用侧铣加工，对轮毂曲面使用端铣加工。

1.2.2 加工刀具。在进行叶轮数控加工时可采用多种刀具，运用较多的则为圆锥球头铣刀、圆环面立铣刀、圆柱平底立铣刀、圆柱球头铣刀，为使加工效率得到提升，也可使用一些特殊的铣刀对其加工。与此同时，根据被加工叶轮材料的不同，需使用不同的刀片材料，通常情况下这些刀片材料由硬质合金、高速钢等材料制造而来。除此之外，对刀具参数进行合理选择也非常重要。为使加工效率以及刀具刚度得到提升，可按照叶片流道大小的不同尽可能选取直径大的粗加工铣刀。为使加工精度和刀具刚度得到提升，在对流道与叶片进行精加工时，可采取直径相对小的球头锥度立铣刀。

1.3 路径生成方式 叶轮加工绝大多数时间都是被轮毂曲面粗加工占据了的，所以，对刀具路径的生成形式进行合理设计，对提高叶轮加工效率的意义是重大的。粗加工轮毂曲面时，可使用不同刀具路径生成形式。其中就包括外援等距生成形式、轮毂等距生成形式、等参数生成形式。等参数形式下的刀具路径在加工时切削连续，但其加工效率低。另两种形式加工效率则要高些，并且切削路径的长度也比较短。

2 离心压气机的叶轮五轴数控的加工误差分析

2.1 机床误差 在机床运动中所形成的误差便是机床误差，就包括机床的热变形和几何误差，以及伺服系统、插补器的跟随误差等。下面就插补误差进行简要介绍：依照理论而言，当刀具在相邻两刀位间运动时，刀心需走一条直线，假如不改变刀具的刀轴方向，而只有三轴联动，这时刀心所走过的直线为同一条，但如若改变刀轴方向，那么此时尽管控制系统是进行的线性插补，但事实上刀心与工件所走的是曲线而非直线，于是便形成插补误差。

2.2 工艺误差 此项误差主要是指让刀误差，它是在切削时，零件或刀具受到切削力而产生变形，最终导致加工误差的形成，此变形包含零件变形和刀具变形。在加工叶轮时，因为两片叶中间有宽度很小的通道，并且深度又很大，所以采用的刀具必须属于细长型的，并且刚度还不能太大，不然极容易在加工时出现变形，进而造成刀具前后端出现让刀量差异，它的最终结果便是导致叶片的根部型值产生改变。除此之外，由于叶轮叶片很薄，在进行加工处理时容易产生形变，进而对叶轮加工精度产生影响，导致实际加工型值与理论编程不一致。

2.3 侧铣加工误差 因为此叶轮的叶片曲面属于不可展直纹面，但它又不同于可展直纹面的加工，因为它端点位置的两法矢不相同，所以，使用侧铣加工便会导致出现过切现象，此外，过切量受两法矢和刀具半径间夹角的影响。根据几何理论可知，可展直纹面采用圆柱铣刀进行侧铣加工时，它的接触线属于直线，假如是不可展直纹面，那么它的接触线便是曲线，在加工时便会出现过切的情况。

2.4 其它加工误差 其余形式的加工误差，包括工件装夹时形成的同轴度误差及三维建模时产生的曲面模型逼近误差等。

3 离心压气机的叶轮五轴数控的加工试验

3.1 分析叶轮数控加工的工艺 伴随三元流技术和计算机技术的发展应用，叶轮的叶片形状愈发复杂，要想完成此项工作就必须使用五坐标数控加工。现以315mm直径的分流长短叶片离心压气机的叶轮为例，它的数控加工工艺包括如下工序：

3.1.1 粗加工叶轮：对相邻叶片间的流道进行分区、分层粗铣。

3.1.2 精加工和清根加工叶轮：叶型的清根加工和精加工都是在一次加工过程中完成的，它包含短叶片吸力面、短叶片压力面、长叶片吸力面、长叶片压力面精加工和轮毂曲面的精加工。

3.2 压气机叶轮的三维建模 在叶轮的数控程序中，使用曲面模型来生成刀具的轨迹，先对典型零件的叶轮实行曲面建模，然后按照求教算法和曲面等距，将叶轮刀位数据得出。在对叶轮零件实行曲面建模时，需遵循点到线到面的规则，然后再对几何建模过程加以确定。①对旋转曲面加以利用，使叶片曲面外的表面得以生成。②对样条曲线命令加以利用，使直纹曲面的叶片准线得以生成。③对直纹曲面命令加以利用，使叶片曲面得以生成。④对阵列命令加以利用，使其它叶片得以生成，从而使叶轮曲面模型能够保持完整。经由上述几何建模过程对叶轮曲面模型加以绘制，在进行叶轮的加工仿真时使用零件实体模型，在进行曲面模型的建模时，经由布尔运算和曲面缝合等操作，便能使叶轮的实体模型得以生成。

3.3 叶轮数控加工的计算机仿真 要想确保叶轮数控的加工质量就必须保证生成刀具的轨迹是合理的。在数控加工复杂零件时，运用编程工具形成的加工程序在加工中有无过切，选用的刀具和工件有无彼此干涉，走刀线路合理与否等状况都是编程人员不能事先预料到的。零件加工过程可通过刀位仿真来实现，并且它还能对刀位轨迹合理性进行检查。在仿真之前需要先处理文件，确保刀位的格式要求与文件相符。

3.4 机床试切的加工试验 为对刀具轨迹的生成算法和后处理算法准确性加以验证，可使用石蜡模型来进行试加工实验。首先，对加工坐标系进行选择。因为压气机的叶轮关于回转轴对称，所以叶轮装夹位置为C轴回转轴和叶轮回转轴同轴。如此一来，便只需对流道加工程序进行编写，接着对C轴转角度数的设置加以调整，如此便能将其他流道加工出来了。所以，在进行编程时，需选取叶轮回转轴和Z轴同轴的坐标系。其次，刀位文件的后处理。在确保刀具路径无误之后便可对刀位文件实行后处理，并获取数控程序。然后再对叶轮短叶片及其相邻长叶片数控程序实行试切验证。通过测量可知，加工出的叶轮与设计精度要求相符。结果表明，所提出方法在叶面质量和加工精度上都起到了一定的改善作用，同时也将五轴数控的优势充分发挥出来了，从而使五轴数控机床加工的潜能得到了进一步提升。

4 结语

五轴数控加工作为数控加工中极为重要的研究方向，它也是制造领域非常重要的研究内容。通过以离心压气机的叶轮作为出发点，对五轴数控加工技术进行了一番研究。其研究内容包括：三维建模、后处理、工艺分析、误差补偿和分析。文中就其实现方式进行了大致论述，并在软件基础和实践中对其算法的有效性和正确性进行了一番验证。

参考文献：

[1]贾伟斌.压气机叶轮五轴联动数控加工技术的研究[J].内燃机车，2010，07:12-15+44+1.

[2]王秋鹏，刘宏利，顾天胜.压气机叶轮五轴联动数控加工技术探析[J].新技术新工艺，2012，10:31-33.

[3]熊江.压气机叶轮五轴联动数控加工技术[J].湖南农机，2013，

01:82-83.

[4]王福元.整体叶轮叶片型面数控电解精加工的若干关键技术研究[D].南京航空航天大学，2012.

[5]曾巧芸.整体叶轮五轴数控加工刀具轨迹规划与仿真[D].南京航空航天大学，2012.

[6]张剑.整体叶轮五轴数控铣削技术研究[D].湖南大学，2012.

大型离心压缩机密封技术研究 篇7

1 在迷宫密封技术方面

迷宫密封主要是利用节流与动能耗散从而实现密封的, 此技术具有诸多的优点, 主要表现在简单的结构、便捷的安装、可靠的操作与较小的辅助设备等方面, 迷宫密封主要运用于低压介质密封。

在大型离心压缩机中, 部分压缩机的介质为空气, 此时运用迷宫密封, 利用节流能够有效控制泄露。此技术的运用主要是由于空气具有低廉的价格与较高的安全性, 同时, 泄露的部分仅是对主机的效率有所影响。在此基础上, 对于迷宫密封的研究重点为控制主机的效率, 降低能源的消耗, 进而实现泄露的部分减少, 随着研究的日益深入, 石油化工开始运用的刷式密封与蜂窝密封, 二者的使用有着较好的效果, 通过节流效应的强化, 从而减少了气体的泄露。

迷宫密封虽然有着相应的优势, 但在实际的运行过程中, 需要高额的维护费用, 同时对于环境的污染也较为严重, 因此, 在科学技术的进一步发展之际, 迷宫密封逐渐被取代[1]。

2 在浮环密封技术方面

浮环密封属于液体密封, 浮环位于转轴之上, 在浮环密封腔内, 浮环通常有两个, 并且与转轴保持一定的间隙, 当浮环密封腔被注入封油之际, 在旋转轴的影响下, 浮环间隙将形成油膜, 此时油膜的作用是减少浮环和旋转轴的摩擦, 使二者的磨损降到最低, 同时, 它也能够避免气体的外漏, 进而实现密封。

大型离心压缩机中运用浮环密封具有较长的时间, 因此, 浮环密封属于传统密封方式, 时至今日, 浮环密封仍有着较为广泛的应用。此密封技术的优点主要表现在以下两方面:一方面, 较高的可靠性、较长的使用寿命;另一方面, 较广的使用范围。浮环密封属于接触式密封, 在高速与不同的压力等级中均可以应用, 特别是在危险性较高的气体压缩机中应用, 其效果较为明显。

但浮环密封也有着不足, 一方面在内泄漏方面, 即便压缩机运用了浮环密封, 但仍存在较大的内泄漏, 对于内泄漏油的处理需要完善的设备, 此时的设备具有一定的复杂性, 例如:油气分离器、控制系统等, 如果内泄漏过大时, 设备可能存在失灵的情况, 在此基础上, 密封油将形成污染, 从而影响产品的质量, 严重的可能造成机组的停产, 面对此种情况, 对于浮环密封的研究要致力于控制内泄漏;另一方面在控制系统方面, 浮环密封对于控制系统有着较高的要求, 因此, 该系统具有复杂性, 同时, 对于系统的投资较高, 在此情况下, 浮环密封的成本也有所增多, 因此, 浮环密封要进行深入的研究, 从而使其更加先进与高效[2]。

3 在机械密封技术方面

在科学技术水平不断提升之际, 密封技术也在逐渐提高, 通过实际应用, 密封技术也在不断完善, 其中机械密封技术得到了广泛的推广与应用, 在大型离心压缩机中, 该技术逐渐取代了上述两种密封技术, 机械密封在泄漏率方面有明显的改进, 同时, 也实现了密封油消耗与污染的控制。机械密封在润滑与控制系统方面具有简单与便捷的操作, 并且其技术性与安全性较高, 但与上述两种密封技术相比较, 该技术的成本偏高。通过技术经济特性的研究, 机械密封仍占有一定的优势。

在大型离心压缩机中运用机械密封, 主要是由于该密封技术拥有诸多的优点, 同时解决了浮环密封中存在的不足, 使其内泄露与系统问题均得到了改进;同时, 机械密封在先进技术的支持下, 其可靠性、安全性与寿命等均有所提升, 维修与运用费用有所减少。

4 在干气密封技术方面

干气密封技术是一种新型的技术, 在实际应用过程中, 该技术具有一系列的优势, 干气密封的公用面结构有四种形式, 其构成分别为动部分组件与静部分组件, 其工作原理主要是利用了流体静力与流体动力。

干气密封作为先进的非接触式密封技术, 其优点主要表现在具有较小的功率消耗、较小的泄漏量, 同时, 其辅助系统的操作简单、便捷, 可靠性与安全性较高, 在实际运用过程中, 干气密封不用进行维护, 因此, 实现了成本的控制。最为显著的优势是干气密封技术属于环保型密封, 对于企业的可持续发展提供了可靠的保障[3]。

5 总结

综上所述, 随着石油化工企业的快速发展, 其中所涉及的大型离心压缩机的密封技术得到了广泛的关注, 在科学技术的支持下, 密封技术在不断改进, 先进的、现代化的密封技术得到了应用与推广, 从而保证了机组的有序运作, 促进了企业效益的增多。相信, 通过研究的日益深入, 密封技术将更加先进, 密封效果将更加显著。

摘要：随着社会经济的快速发展, 为工业的发展提供了稳定的环境, 在石油化工工业发展的过程中, 大型离心压缩机的运用较为普遍, 由于众多因素的影响, 其密封技术得到了广泛的关注, 主要是由于大型离心压缩机的密封对于工业的发展、人身的安全等均有着十分重要的影响, 因此, 本文主要对大型离心压缩机的密封技术进行了研究, 重点介绍了迷宫、浮环、机械与干气密封技术, 旨在为机组提供可靠的密封技术, 从而实现企业成本的控制, 保证企业生产的有序开展, 最终实现企业经济效益的稳步增长。

关键词：大型离心压缩机,迷宫密封,浮环密封,机械密封,干气密封

参考文献

[1]杜志永.大型离心压缩机密封技术研究[D].大连理工大学, 2013.

[2]陈兰英.大型离心压缩机组风险评估及安全运行管理研究[D].中国石油大学, 2010.

离心泵节能技术在油田的应用 篇8

1 车削离心泵叶轮直径

将离心泵叶轮由直径D车削为D'时, 存在以下车削定律:

其中, H、Q、N、D为车削前离心泵的扬程、流量、功率和直径, H′、Q′、N′、D′为车削后离心泵的扬程、流量、功率和直径。

根据车削定律, 只要已知离心泵叶轮直径和扬程等相关参数, 就可以根据管路实际需要的压力 (或流量) 计算叶轮车削直径。显然, 车削后叶轮直径缩小后, 离心泵扬程、流量和功率相应降低。

现场可以用下述方法确定叶轮车削直径D′:

测量泵出口阀后压力 (就是管路系统的工作压力) , 是离心泵车削叶轮后需要达到的最小扬程, 即H′。泵出口阀前压力即H, 泵初始叶轮直径即D。

用车削定律D′=D (H/H′) 计算叶轮车削后的直径D′。

(D-D′) /D应不大于表1给出的最大切削量的规定值, 以确保切削定律的准确性和离心泵水力效率。

为了确保不发生车削过量造成叶轮报废, 可以循序渐进的分步车削叶轮;同时为了减少维修费用, 可以在离心泵保养解体时再车削。如果叶轮腐蚀严重, 可以购买新叶轮车削后装配。

应用实例:

新疆油田公司采油一厂天然气处理站的冷却水泵为8SH-9型水泵, 比转速90, 叶轮直径为φ240mm, 扬程70m (离心泵出口阀前测得) , 管路系统扬程45m (离心泵出口阀后测得) , 出口阀损失扬程30m, 电机线电压400V, 电流为123A。

经测量计算:

输入电机功率为85.2kW。

系统有效功率为:0.45×0.055×1000=24.75kW。

系统效率η为:24.75÷82.5×100%=30%。

可见, 此时系统效率只有30%, 造成这一结果的最主要原因是出口阀控制造成约40%的效率损失。由于循环水系统工况稳定, 因此考虑采用车削叶轮节能方案。

经过车削定律计算后, 计算出D′为φ154mm。由于该泵比转速为90, 因此车削量不能超过叶轮直径的15%, 即车削后叶轮直径不能小于φ204mm。遵循循序渐进的原则, 分两次车削叶轮。

第一次车削后叶轮直径φ220mm, 水泵扬程减小到55m, 管路系统压力流量保持不变, 水泵电机电流降低到102A。经计算, 输入电机功率:70.67kW, 泵系统效率提高到35.0%, 出口阀损失扬程10m。

第二次车削后叶轮直径φ214mm, 水泵扬程减小到48m, 管路系统压力流量保持不变, 水泵电机电流降低到88A。经计算, 输入电机功率:60.96kW, 泵系统效率提高到40.6%, 出口阀损失扬程3m。至此, 离心泵工况与管路工况基本匹配, 可以不再进行车削。

节能效果:每小时节电85.2-60.1=24.1kW。该泵年累计工作330天以上 (两泵轮流) , 年节电19万度, 而叶轮购置费和加工费不足1000元, 经济效益显著。

2 减少多级泵的叶轮级数的节能效果

多级离心泵相当于多个单级泵串联工作。并且有:

H=C×h;N=C×n

其中H、N为多级离心泵的扬程和功率, C为叶轮级数, h、n为每级叶轮的扬程和功率。那么, 当多级离心泵的扬程高于系统需要时, 可以减少叶轮级数, 降低泵的扬程和功率。这种方法简单易行, 应用范围广泛, 效果显著。

在实施前, 进行简单的计算就可以算出可以取掉几级叶轮。

应用实例:

某采油厂天然气处理站锅炉采用1.5GC5×7上水泵, 7级叶轮, 功率7.5kW, 实际工作扬程160m, 泵实际功率8kW。管路系统工作实际需要扬程80m, 控制泵出口阀损失扬程80m。

经过计算, 可以判断出每级叶轮产生扬程约23m。由于只需要80m扬程, 因此只要有4级叶轮就可满足需求。安全起见, 只卸掉第4级叶轮, 结果该泵的工作扬程降低为140m, 功率4.7kW, 降低3.3kW, 按每年工作6个月计算, 每年可节电1.4万度以上, 节电率达到41.2%。

3 不同离心泵的节能方案

离心泵节能的关键是使离心泵尽可能与管路工况相匹配, 尽量实现离心泵出口阀全开 (或离心泵回流阀全关) , 从而减少因调节离心泵出口阀和回流阀造成的能量损耗。

一般应先评估离心泵整体泵效, 如果泵出口阀 (或回流阀) 损耗较大, 就应考虑采取节能措施。这里列出泵出口阀 (回流阀) 的效率计算公式:

或针对不同的泵型, 可以参考表2选择不同的节能方案。

需要注意的是, 流体力学实践性很强, 在取相关参数时, 应参考理论计算值, 并以实际测量数据进行校正。

摘要：介绍单级离心泵车削叶轮、多级离心泵增减叶轮节能技术现场应用实例, 总结、比较技术特点和适用范围, 提出现场离心泵节能方案的一般方法。

关键词：离心泵,节能,技术

参考文献

[1]万邦烈, 李继志.石油矿场水力机械[M].北京:石油工业出版社, 1987.

提高离心式水泵流量的技术措施 篇9

1、及时更换磨损的减漏环和叶轮

一些农户对更换磨损的减漏环和叶轮认识不足。水泵使用多年也不更换磨损严重的减漏环和叶轮。减漏环是阻止泵体内水流回到叶轮进口, 起到密封和保护泵体的作用。减漏环与叶轮磨损较快, 间隙增大后水的回流增多, 流量减少。而其间隙过小, 又会增加摩擦阻力, 也会降低流量。当间隙为1mm时, 就应更换新环, 并车削叶轮进口处, 使其配合间隙为0.3~0.5mm, 最佳状态。

2、适时有效的润滑轴承

作业前要检查轴承间隙, 如果间隙大则要跟换轴承。然后各轴承加注黄油, 保证轴承有充分的润滑。否则, 阻力加大, 降低出水量。

3、尽量降低吸程高度

水泵吸程越大, 则出水量就越小, 例如, 150B20离心水泵, 吸程的真空高度为8.5m时, 其流量为110m3/h。将吸程降为7m时, 其流量增至200m3/h, 吸程仅降低11.7%, 而流量却增加81%。这就是说, 对于那些扬程要求不高的排灌泵组, 或总扬程完全可以满足需要的排灌作业, 则要尽量将泵组安装在离水面近的位置。

4、极力减少管路损失

输水管路内表面越粗糙, 则阻力越大, 沿程损失也越大, 流量相应减小。为了获得大流量, 则管路内表面要求光滑, 减少流体摩擦阻力。

输水管路越长, 弯曲度越大, 沿程损失和局部损失越多, 则影响出水量, 所以要尽量缩短管路, 不使管路弯曲。若运行中突然出现流量减小, 则应立即停机检查管路和叶轮, 清除堵塞的杂物, 便会恢复流量。安装泵时, 水泵进口处不能直接安装弯头, 应当安装长度为3倍管径的直管, 才能保证流量不降低。直管部位不得高出进水口, 以防气阻的发生。

5、减轻阀的阻力损失

吸水管底阀一般都是采用铸铁制造, 泵在工作中必须克服阀的阻力, 将阀舌冲开而消耗功率, 降低流量。为降低损失, 可将阀舌改为轻质材料, 如尼龙塑料或铝合金组成, 从而可减少阻力损失, 增加流量。

底阀被杂物卡住, 其开度变小也影响出水量。当出现流量明显降低时, 应检查底阀是否卡住。为了防止这类故障的发生, 可以在底阀外装一滤网框, 将杂物挡住。

6、进水管和泵体防止漏气

泵体与进水管路及其联接应密封可靠不漏气, 特别是泵轴的密封填料, 磨损后会产生漏气, 使水泵流量降低。因此要经常检查, 发现填料过松, 即可压紧密封环消除间隙, 使盤根填料紧贴泵轴。当压紧密封环也不能消除漏气时, 则说明盤根已磨损过度, 失去了密封作用, 此时应更换新的填料。压紧填料时一次不能压的过紧, 若压得过紧, 虽然不漏气, 但增大了水泵的摩擦阻力, 同样影响水泵工作效率, 且要使水泵发热, 加速轴与填料的磨损。其紧度以刚好不漏气, 每秒向外滴水1~2滴为合适。

7、泵体与吸水管中的气体要放尽

当泵组工作后, 即应打开泵体上部的放气螺堵, 排尽里面的气体, 防止产生气阻而降低了水泵的流量。

8、保持关键件的正常配合间隙

在农业排灌中, 许多农机手对水泵的维护不够重视, 只要能泵水就万事大吉, 这是一大误区。水泵和其他机具一样需要及时进行保养维护。例如轴承的润滑、调整, 特别是对磨损严重的叶轮和减漏环必须及时更换。减漏环是阻止泵体内的流体返回到叶轮进水口去的, 并起密封和保护泵体与泵盖的作用, 其配合间隙要求在0.3~0.5mm。其间隙若过小则磨损加剧, 阻力增大;若间隙过大则回流增多, 出水量便明显减少。因此, 当此间隙超过1mm时必须更换减漏环。否则将严重降低水泵流量。

9、采用最佳传动方式, 保证水泵转速

水泵的流量与转速成正比, 即转速下降后流量也随之下降。所以, 为了保证流量就必须使转速保持额定值。而传动方式与技术状态对转速有直接影响。若用皮带传动, 则要求: (1) 优先使用三角带, 其次用平皮带, 因为三角带的传动效率高, 打滑系数小, 能稳定水泵转速。 (2) 减少打滑, 当皮带表面过于光滑明亮时, 清除油污后涂上新的皮带油。 (3) 及时调整皮带紧度, 合适紧度为三角手压下沉15~20mm。平皮带松边下沉不大于50mm。 (4) 三角带不能新旧混用, 要尽量用同一厂家生产的。平皮带松边要在上面, 以便增大包角或交叉挂接。新皮带要除掉表面白粉或滑石粉, 减少打滑。

如果采用联轴器传动则效率最高, 没有打滑损失。

1 0、避免产生汽蚀

汽蚀对水泵的影响很大, 汽蚀不仅使水泵产生振动和噪音, 而且明显使流量和扬程降低。消除汽蚀的最好办法是水泵离水面的高度应尽量小, 尤其不能超过说明书中给出的允许高度, 否则将产生汽蚀。

1 1、水泵底阀要有足够的淹没深度

以阀门平面算起淹没深度应等于底阀外径的1.5-2倍, 至少不小于0.5m。如果淹没太浅, 容易形成漩涡, 从而吸进空气, 产生汽蚀并损坏叶轮和泵壳。如果发现水泵运行时水池水位下降很快, 可以在水面上放几块木板, 以减少漩涡, 防止空气进入泵壳。

1 2、注意排气

在启动前应加足引水, 以排除水泵的空气, 平时应定期打开泵盖上的放气螺塞, 排除集聚在里面的空气。

参考文献

[1] 、房骏;智能型热风炉增温技术探讨;农机科技推广, 2013年第6期

石油化工离心泵的选型技术概述 篇10

1 材料及标准确认

对于石油化工离心泵而言标准分为产品标准、材料标准、实验测试标准、及零部件标准。

1.1 产品标准

对于产品标准而言API610第十版为美国石油学会有关《石油、重化学和天然气工业离心泵》针对制造和采购标准规范。为重载荷离心泵, 这种泵要求连续运行3年使用寿命20年, 通常称作API泵, GB3215引用API610第六版。

I S O5199 (离心泵技术规范I I级) 适用于中轻载荷场合, 比较实用, 等效于G B5656, 通常符合该标准的泵称为I S O泵。

ASME 73.1B为美国工程师学会针对对卧式轴向吸入化工泵及ASME 73.2M为美国工程师学会针对对卧式轴向吸入化工泵编制的标准规范。符合该标准的泵通常叫做AISI泵, 适用于中轻载荷场合。

(1) 中、轻载荷离心泵参考范围满足:额定排出压力小于1.9MPa, 泵送温度小于225℃, 额定转速小于3000r/min, 额定输出压力小于120m, 最高吸入压力小于0.5m, 悬臂泵最大叶轮直径小于333mmm

(2) 重载荷离心泵参考范围满足:额定排出压力大于1.9MPa, 泵送温度大于225℃, 额定转速大于3000r/min, 额定输出压力大于120m, 最高吸入压力大于0.5m, 悬臂泵最大叶轮直径大于333mmm

除A P I 6 1 0 G B 3 2 1 5外, 其它的ISO5199、GB/T5656、ANSI B73.1M/B73.2M标准对中、轻负载的石油、化工用离心泵, 驱动机及辅助设备在设计、制造、检验、试验及交货状态等方面提出了基本要求。ISO泵或ANSI泵在材料、设计、制造和试验等方面的要求比API泵要低一些, 因此可靠性相对要差一些, 当然价格也便宜许多。这类泵满足一般化工用途的要求, 常用于对易燃、危险等要求不太高的场合。

对于产品标准的选用:

(1) 参考以上对重、中、轻载荷离心泵参考范围a.b。

(2) 对于爆炸危险场合及输送介质有极高毒性和危害性, 对泵可靠性要求较高用重载荷离心泵。

(3) 客户指定用重载荷离心泵。

1.2 试验测试标准

泵的试验按照相应的标准进行, 常见的测试方法国家标准有:

《回转动力泵水力性能验收试验一级和二级》 (工程级) G B/T 3 2 1 6-2 0 0 5分别参照的国际标准ISO5198:1987和ISO9906:1999而确定《离心泵、混流泵和轴流泵水力性能试验规范精密级》GB/T18149-2000

精密级实验主要用与实验室中的研究, 有很高的测量精度, 工程级 (1级和2级) 一般用于验收试验。在大多数情况下工程级2以足够试验, 工程级1级只限于更精准的确定泵的性能的特殊情况下使用。

精密级和工程级试验的主要区别有如下几个方面:

(1) 标准实验装置的要求不同。精密级需要截面处的液流必须满足轴对称速度分布、等静压分布、无装置引起旋窝这三个条件。而工程级应尽可能满足这些条件。

(2) 试验介质要求不同。精密级要求介质是规定“清洁冷水”其运动黏度不大于1.5×10-6m2/s, 而工程级规定运动黏度要求是不大于1.75×10-6m2/s且在一定条件下可用其他介质替代。

(3) 对转速要求不同。精密级要求在对流量、扬程和泵效率测定时可允许转数与规定转数相差20%, 而工程及范围50%-120%。

(4) 总的测量不确定度的限值不同, 对仪器仪表选择、测量方法选择上会有区别。

(5) 对测量截面规定不同。精密级要求的测量截面取压孔数和位置明确。

测试内容主要针对振动、噪音、功率、转速、温度、流量、扬程 (压力) 、电压、电流、泵体水压试验及汽蚀试验。

1.3 材料的选用及材料标准

材料标准选用大体分为国标标准 (G B) 和美标、欧州标准 (E N) 、德国标准化学会 (D I N) 、日本工业标准 (JIS) 、法国标准化协会 (NF) 等。

美标材料又包括A S M E (美国机械工程师协会标准) 、ASTM (国际材料与试验协会标准) 、ANSI (美国国家标准学会标准) 、API (美国石油学会) 。均是美国标准, 这四个标准相互补充, 相互借鉴, 如ASME在材料方面均采用ASTM, 在阀门方面的标准多借鉴API, 在管件方面的标准均来自ANSI, 由于所处行业侧重点不同, 所采用的标准也不同。API ASTM ASME均是ANSI的组成成员。

值得注意的是很多国外材料牌号与GB标准材料牌号并非完全相同, 但材料性能比较相近。

石化流程的工艺多种多样, 介质各不相同, 材料选择应根据需求 (强度、硬度、塑性、韧性、适用温度、耐腐蚀性、焊接性能、热处理性能、导电导热性等) 及介质特性综合权衡, A P I标准中给了一般的选择组合, 可以作为参考具体可查API610《附录H (标准性) 离心泵部件材料和材料技术规范》。

常见的腐蚀性介质采用的材料如下:

(1) 对于硫酸不同浓度和温度的硫酸对材料的腐蚀差别较大, 浓度越高, 会使金属表面钝化腐蚀性能较弱, 温度越高流体分子活性越强腐蚀越剧烈。对于浓度在93%-100%浓硫酸、温度小于80℃的浓硫酸, 碳钢和铸铁有较好的耐蚀性, 但它不适合高速流动的硫酸。88%-93%浓硫酸, 温度低于80℃, 可选用316L。80%以下硫酸或温度高于80℃输送硫酸的泵阀通常采用高硅铸铁、20号合金钢、哈氏合金制造。采用衬氟有较好的耐腐蚀性能, 但通常试用在温度-80℃-160℃压力小于1.6MPa情况。

(2) 盐酸腐蚀比较剧烈, 碳钢、不锈钢对盐酸都不适用, Cl-会破坏不锈钢由于自身能力表面形成抗腐蚀钝化膜。含钼高硅铁也仅可用于50℃以下、30%以下盐酸。钛合金价格较贵适用于浓度低于5%温度低于80℃的盐酸, 用钛合金作为抗盐酸腐蚀材料不推荐。对于盐酸腐蚀可选用哈氏合金或氟塑料。

(3) 对于硝酸不锈钢是常用的耐硝酸材料, 对常温下一切浓度的硝酸都有良好的耐蚀性。而对于高温硝酸, 通常采用钛合金材料或氟塑料。

(4) 醋酸通常用不锈钢, 含钼的316不锈钢还能适用于高温和稀醋酸蒸汽。对于高温高浓醋酸或含有其它腐蚀介质等苛刻要求时, 可选用哈氏合金或氟塑料。

(5) 对于碱类介质一般腐蚀性不是很强, 铸铁泵均可用于常温低浓度碱液, 特殊要求时可采用不锈钢或钛及钛合金、蒙乃尔合金、哈氏合金、氟塑料。

(6) 氨对于大多数金属和非金属在液氨及氨水 (氢氧化氨) 中的腐蚀都很轻微, 只有铜和铜合金不宜使用。产品大多适用于氨及氨水的输送。

(7) 海水腐蚀比较复杂, 富含各类盐类及微生物, 极易产生电化学腐蚀。可以采用316不锈钢, 但可能因氯离子而引起局部性腐蚀。对于特殊条件下应综合考虑。可参考钛及钛合金材料、铜合金材料。用玻璃纤维泵有较好的抗海水腐蚀性能。

2 泵的型号确定

2.1 选型应注意问题

(1) 泵所在的工艺流程。应根据流程的需要, 合理确定泵的流量扬程等基本参数。一般考虑泵的正常磨损、转速的变化可能至扬程的下降, 泵的扬程可以有2%-5%的余量, 最大不能超过10%, 基本原则是保证泵在高效区运行, 通过泵进口状态信息, 以供计算装置汽蚀余量。

(2) 介质的腐蚀性和材料的选择, 由于化工介质种类繁多, 特性各异, 需要准确的特性参数, 不仅仅是金属材料, 也要注意非金属材料与介质的相互作用。

(3) 介质的温度对化工泵的结构选择有重大影响, 如泵体支撑方式, 冷却 (或保温) 系统设计。

(4) 主轴密封及辅助系统的选择。主轴密封引起机组故障占全部故障的比例很高。选型时除了介质的性能外还应了解密封腔的温度及压力。

2.2 选型需求信息

流量、扬程 (没有要求即清水扬程) 入口压力;

流体特性 (所含固体颗粒大小, 腐蚀性, 黏度, 密度, 流体温度, 气体含量, 是否具有毒性及易燃易爆, 是否含有纤维状杂质及长度, 流体是否容易汽化, 结晶等) ;

电源要求 (没有特殊要求即380V/50Hz) 、现场大气压力及环境条件、大气温度;

安装形式 (卧式或立式, 是否液下安装) ;

电机防爆等级 (没有特殊要求石化行业一般Ex DIIBT4) ;

电机防护等级 (没有特殊要求石化行业一般IP65) ;

电机绝缘等级 (没有特殊要求石化行业一般F级绝缘) 是否需要变频电机等。

2.3 泵类型及参数确定

需求信息越详细, 产品选得就越准确。根据需求信息选择合适的泵类产品, A P I离心泵将近20种泵型。对于离心泵而言适用于气体含量小于5%, 黏度小于650m Pa.s的情况可采用离心泵。对于扬程较大的泵可选用多级泵或采用泵的串联 (泵的串联非接力打的情况需考虑后级泵的壳体压力及后级泵管道的连接法兰的压力等级) , 对于流量较大的情况可选用双吸泵、混流泵或泵的并联 (对于流量很大扬程很小的情况可选用轴流泵) 。对于流体介质中带有细微颗粒时靠选用开式叶轮或半开式叶轮防止叶轮堵塞, 但相应的性能会有所下降。当输送介质有毒性或放射性介质时可选用磁力驱动泵。对于贵重流体介质或更重要的流体介质输送, 要求一滴不漏的情况可选用屏蔽泵。根据现场安装条件选择用卧式泵或立式泵, 液下使用用液下泵。对于特种情况还需综合考虑。

2.4 泵的参数确定及泵的特性曲线

确认产品的型号可以对应查找到该产品相对应的特性曲线, 特性曲线分为典型特性曲线及全特性曲线, 通过曲线可以查看产品的运行规律。典型特性曲线 (如图1-2) 在不同转速下可以查看流量、扬程、汽蚀余量、功率、效率的关系。通常情况下特性曲线越平缓, 性能越稳定。再选型的过过程中尤其注意是否有带驼峰的曲1线, 应尽可能避免“不稳定工作点P1”g (h1一21般叶轮叶片过多会引起带驼峰的曲线Re) v。d可以看出下图的功率曲线在小流量时功率是最小的, 这就是为什么泵要关阀启动P, e1原因是避免超电流。通过NPSH曲线可以查看现场的装置是否满足泵PM入口的压力。尽可能不要让泵在偏离工作点过多的位置运行, 长期小流量运行导致效率降低、振动P噪声增大、Hb泵温升增大、汽蚀性能下降1。长期在大流量运行导致效率降低, 振动噪声加剧、径向力加大影响使用寿命, 而且很容易超电流, 在使用中要引起注意。

下图1-2为常见的离心泵特性曲线图。

2.5 泵的轴封确认

石化行业轴封一般分为填料密封和机械密封, 一般密封选择参考温度、压力、介质腐蚀性、固体颗粒条件及泄漏量要求等条件。

对泄漏量要求不高的情况可选择填料密封, 常见的填料材料有油浸石棉填料、石棉四氟乙烯填料、聚四氟乙烯填料、碳纤维编织填料、石棉线浸渍聚四氟乙烯编织填料、柔性石墨填料。

对于密封泄漏量要求较高就要采用机械密封, 机械密封有一个重要参数PV值即端面比压和密封端面圆周速度的乘积。如果P V值过大密封端面将产生大量的摩擦热, 可能使液膜汽化, 使密封失效。对应不同PV值常见的动环和静环配对材料有:Si C-石墨、Si C-Si C、WC-碳石墨、WC-WC、WC填充聚四氟乙烯、Al2O3-碳石墨、Cr2O3-碳石墨、司太立合金-碳石墨。O型圈材料通常为丁晴橡胶、氟橡胶、硅橡胶、聚四氟乙烯、柔性石墨。密封形式分为单端面机械密封、双端面机械密封 (包括有压双重密封、无压双重密封) 。

密封管路系统冲洗方案参照API682, 常用的密封冲洗方案:P L A N 0 1、PLANO2、PLAN11、PLAN21、PLAN23、PLAN32、PLAN54、根据流体介质特性决定。

2.6 泵的常用计算公式

(1) 管道摩擦阻力损失:

22 (λ-沿程阻力系数ζ-局部阻力系Re vd2数) 管道1Pgh阻V力2122损H失形式分为摩擦损失、位222能损失、动能损失Q。HPPKWPePPK

PeKWP对于管网阻1力02PMK损失计算分为串联t管道、并联管道、分支管道三lv部2HPPKWPePt2MKHi分计算。总Hj阻力损失为其加和。t d2g

(2) 伯努利t P方bP程:Hv1H1PbPv

lv P1gh121V1vPHiHjP2gh2 MD2V2H2Mn Mm Md2g2g PDn vh的分mRe vd析讨论, 详细查询标准及设计手册, m V (3) 雷诺数数学公式:实际上一些技术问题是也需要结合经验的H'23QHQPs—当地大νP气压泵的吸程;办法。1P-流体运动黏性系1eKW2n P2eHPgh V2Pgh数V2102P2MKn2P2n2t112112222H2Q1n1HH 1n1P1n1s—标准状态下泵的吸程;参考文献Re v (d4) 泵的电PM机功率确认公式:t[1]刘绍叶, 等.泵与原动机选用手册[M].H H'a—当地大气压;QHP中国石化出版社1991PPePPsHs (Ha10.33) (Hv0.24) eKW102PMKbPHv1 H1PbPv[2]海川化工论坛 (bbs.hcbbs.com) t H v-当地条件液体汽化压力[3]API610-2004、Centrifugal Pumps for H'sHsHaHvt Petroleum, petrochemical and Natural Gas PM-选用配带电机功率;泵的安装高度 (按吸程计算) :Industries、American Petroleum Institute K-功率安全系数;322v2QηMDMn10.33'[4]API682-2002.2nd.edition.Shaft Sealing gys (Mv MHHHMDMHn Mh Mh) t-P传b动PQDn Hv装置效率2g wv HDn h V1 H1PbPvSystems for Centrifugal and Rotary Pumps53值得注意的是选电机的时PM候也D要M考n虑MmMPDnv泵的H安装高度 (按汽蚀余量计算) :gHhyHvm h hw大气的状况, 在高原地区电机选用还要乘mVHg=H y-Hv-∆h-hw以一个安全233系数。Q2n2H22n22PQ2n2MD (5) Mn泵的M汽v MH蚀余量:MDMn3600PQMh Me QQDn1n1H1n1min TPH1n1v HDn y—.液面压力;h Vt.CHh 0.g 5P3blPv2vv2PHiHjMNPDSMHr=n1+w—吸入管管阻;H-Mγd m2Mγg;H'2g sHs (Ha10.33) (Hv0v.—24) 吸入口平均流速;PDn vhmm V∆h—必须汽蚀余量;H v2H'1-入口总水头s23HsHaH v—液体饱Hv和蒸汽压QH1j12Pn1g2hHV222n g P2gh lv P2V22n1H2v22112Hi2222Hj (9) Q1n P1H1n1d2Pg1n12g Re vdb-大气压力;3 (v2泵的最小连续流量:根据API标10.3'HgHy准规H定s分为最h小) 2g w连续稳定流量和最小连续热限制流量QHPH'P2V22HPPeKWPe102PMKHsHsv- (H汽a化1压0.3力3) (H1v0.24) gHyHv最h小h连w续稳定流量:API有关标准规t P还gh有一种V叫2“气蚀余量1”原理是流体11Pgh V2H定指不超过该标准振动条件下能正常工作3600在不H同气压21122及温度Pts下融H入a气222体的Q含H量不同eminTv的最小流量.t.CH而发R生e“v气d蚀”。对于复杂l流v2体介质情况0.g最小连v2e P不仅PM仅K而已Pbt。PHv1 H1P (v2续热限制流量:10.3H3i'HjHgHyHsd bh) 22Pg g wv2g QHPPeKWPeP (6) 泵H的10第2PMK=3600PQe minT (上接第91页) 一相似定律:tgHyHvh hρ.∆t.C+H0ρ.g w322QMDMn36M00v MHt MDMn Mh MQD1n P1PQe PghVv2PghHDV2n h VΔt-泵介质允许温升C-泵送介质比热1bmin T1.P2112222Ht.Cv53H0.g P泵MD的第Mn2Ho-关死点扬程二Pb相MPH似v定m MPRe Dvdn1mV律vhmH1PbP2.7最终确认的参数v23Q2n2H2n22P22n2根据以上选型条件通常可以确认产 (6) 适用于已发现抽油杆接箍偏磨的QH1Mn1DMH1n n MQ1Hh MP1n1P品信P息:泵类型、泵型号、电机型号、流P井, 尤其适用于井液粘度较大的油井。eKWPeHD1n02h VPM量K、清水扬程、实际流体扬程、效率、设H'322sQHs (Ha10.33) (Hv0.24) t4结论MDMn Mv MHMDM计温n M度、h MNPSHr、可通过最大固体颗粒粒v泵Q的h第三HD相似m n定律:svHHDn aH径、轴封vh形V式、密封冲洗方案、产品执行 (1) 提高系统效率的关键途径有两t353标准、连续运转时间、使用寿命、实验测点:提高有效功率、降低井下无效功率损P2n2Pv2MDMn M10.33m M' (HgHyHsh) P2g w1n1PDn v h试标m准、过流部件材料、允许调节区间、耗。m V电动机与泵连接方式、电源电流电压、电 (2) 针对单井实际情况, 优化机采参HgPbHyPHHvv2h hw30.24) Qη2n21 H2n H2P12n Pb机功率、转Pv速、电机防爆等级、电机防护数设计, 提高系统效率。2v-容积效率;Q3600P1Qn1H1e min n T.1P1n等级、电机绝缘等级。除此之外要看有没 (3) 偏磨问题与井身结构、流体性1t.CH0.g有其他额外要求例如供货范围要求、涂漆质、抽汲参数、杆柱结构等因素都有关aηHvh-水力效率;要求等。系, 实际生产中要从优化冲次、缩短偏磨H'2ηsHs (Ha10.33) (Hv0.24) H's (v h) 当然除了以上的产品信息还要查看该井段、优化扶正措施等方面考虑。2g w322mQ-机械效MD率Mn Mv MH产M品的D特M性曲线n M图、设h M备安装图纸、装备HsHaHvh hQDn v H图纸及价D格去考n虑产品h V的设备的稳定性、参考文献w (7) 泵的比例律公式:v2经济实用型, 占地大小, 二次三次投入费Q2n2HHH5102.33'[1]张琪.采油工程原理与设计[M].山东:=gyP3HPs (3h) 2用及现场安装是否方便等因素综合权衡。MD2=n22g wQ1n1MHnM=n2中国石油大学出版社, 2006mMPn1n1PDn11vhmm V[2]田华, 罗峰, 孙汉昌, 苏宏伟.提高机采系HgHyHvh hw以上为变转速时与泵性能3结束语统效率的研究与应用[J].内蒙古石油化2关系, 以上3公式应Q用2在转n2速变36化H002范P围在n2正负20P%2内有n2以上为石油化工行业常见的离心泵类工, 2005, (11) Qe效。QminT1n1.t.CHH10.g n1P1n1产品总体选型概述, 并结合自己在工作中[3]崔振华, 余国安, 安锦高.有杆抽油系统 (8) 泵的吸程计算:所涉及的一些问题做出介绍。石油化工泵[M].北京:石油工业出版社, 1994要求较为严格, 标准也比较细化, 很多流[4]王鸿勋, 张琪.采油工艺原理[J].北京石H'油工业出版社sHs (Ha10.33) (Hv0.24) 体介质形式也较为复杂。选型时需针对性

参考文献

[1]刘绍叶, 等.泵与原动机选用手册[M].中国石化出版社1991

[2]海川化工论坛 (bbs.hcbbs.com)

[3]API610-2004、Centrifugal Pumps for Petroleum, petrochemical and Natural Gas Industries、American Petroleum Institute