image

Территория Нефтегаз № 10 2017

Насосы. Компрессоры

01.10.2017 10:00 Исследование гибридного роторного насоса
Добыча высоковязкой нефти является актуальной задачей для России и других стран. Однако мировой объем добычи высоковязкой нефти пока незначителен, что связано с недостаточным развитием технологий освоения подобных залежей. Винтовые насосы на сегодняшний день остаются основным видом оборудования для добычи высоковязкой нефти, но они имеют ряд недостатков, ограничивающих область их применения. Другие технические решения по насосному оборудованию для добычи вязкой нефти пока не получили широкого распространения. В связи с этим видятся перспективными работы по исследованию рабочих процессов гибридного роторного насоса, отличающегося технологичностью и простотой конструкции. В статье рассмотрены вопросы изучения гибридного роторного насоса, оснащенного угловыми вкладышами. Представлена конструкция гибридного насоса с угловыми вкладышами. Разработана математическая модель для оценки гидравлических сопротивлений в рабочих камерах гибридного роторного насоса и выполнены аналогичные расчеты при помощи трехмерного моделирования. Расчеты показали, что эффективность работы гидравлической машины может быть повышена при снижении перепада давления в рабочих камерах за счет выполнения разгрузочных канавок на роторе. При помощи 3D-прототипирования и современных технологий, таких как лазерная резка, были изготовлены микромодели различных конструктивных исполнений гибридного насоса и проведен ряд лабораторных исследований. Впервые получены напорные характеристики для исполнений гибридного роторного насоса с угловыми вкладышами. При испытаниях на вязкой среде на лабораторном стенде насос с пластиковыми рабочими органами сохранял свою работоспособность при перепаде давления 0,6 МПа в расчете на одну рабочую камеру. На основе проведенных численных экспериментов и результатов стендовых испытаний определена оптимальная зона конструктивных параметров гибридного роторного насоса и подобраны оптимальные соотношения геометрических размеров рабочей камеры.
Ключевые слова: роторный насос, добыча нефти, математическая модель, трехмерная модель, численный эксперимент, физический эксперимент, экспериментальный образец.
Ссылка для цитирования: Сазонов Ю.А., Франков М.А., Иванов Д.Ю. Исследование гибридного роторного насоса // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2017. № 10. С. 68–72.


← Назад к списку


im - научные статьи.