⑴ 流量计的作用以及分类都是啥啊
流量计的作用领域:
流量计量广泛应用于工农业生产、国防建设、科学研究对外贸易以及人民生活各个领域之中。在石油工业生产中,从石油的开采、运输、炼冶加工直至贸易销售,流量计量贯穿于全过程中,任何一个环节都离不开流量计量,否则将无法保证石油工业的正常生产和贸易交往。在化工行业,流量计量不准确会造成化学成分分配比失调,无法保证产品质量,严重的还会发生生产安全事故。在电力工业生产中,对液体、气体、蒸汽等介质流量的测量和调节占有重要地位。流量计量的准确与否不仅对保证发电厂在最佳参数下运行具有很大的经济意义,而且随着高温高压大容量机组的发展,流量测量已成为保证发电厂安全运行的重要环节。如大容量锅炉瞬时给水流量中断或减少,都可能造成严重的干锅或爆管事故。这就要求流量测量装置不但应做到准确计量,而且要及时地发出报警信号。在钢铁工业生产中,炼钢过程中循环水和氧气(或空气)的流量测量是保证产品质量的重要参数之一。在轻工业、食品、纺织等行业中,也都离不开流量计量。
应用比较多的换能器是外夹式和插入式。单声道超声波流量计结构简单、使用方便,但这种流量计对流态分布变化适应性差,微电子技术和计算机技术的飞跃发展极大地推动仪表更新换代,新型流量计如雨后春笋般涌现出来。至今,据称已有上百种流量计投向市场,现场使用中许多棘手的难题可望获得解决。我国开展近代流量测量技术的工作比较晚,被设置在测量流动通道6的上游端并相对于孔眼11和12,用于减少被测量的流体流入孔眼11和12;测量控制部件19,用于测量超声波换能器8和9之间的超声波的传播时间;及计算部件20,用于根据该测量控制部件19的信号计算流量。
流量计尽量避开铁磁性物体及具有强电磁场的设备(如大电机、大变压器的等),以免磁场影响传感器的工作磁场和流量信号。传感器勺转换器间的流量信号线和激磁线。然而从雷电故障中损坏零部件的分析,引起故障的感应高电压和浪涌电流大部分足从控制室电源线路引入的,其他两条途径较少。由于电磁流量计测量含有悬浮固相或污脏体的机会远比其他流量仪表多,出现内壁附着层产生的故障概率也就相对较高。若附着层电导率与液体电导率相近。常见的调试期故障通常由安装不妥。
常用类型
流量测量方法和仪表的种类繁多,分类方法也很多。2011年以前可供工业用的流量仪表种类达60种之多。品种如此之多的原因就在于没有一种对任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件都适用的流量仪表,但是随着时代的进步,这个科技大爆炸的时代里,终于出现了一个最新产品-质量流量计,质量流量计适用于任何流体、任何量程、任何流动状态以及任何使用条件,只是价格比较昂贵,无法在所以工业中都得到普及。
流量计
旧式的60多种流量仪表,每种产品都有它特定的适用性,也都有它的局限性。按测量对象划分就有封闭管道和明渠两大类;按测量目的又可分为总量测量和流量测量,其仪表分别称作总量表和流量计。
此外,按测量原理可分为如下几个大类:
1、力学原理:属于此类原理的仪表有利用伯努利定理的差压式、转子式;利用动量定理的冲量式、可动管式;利用牛顿第二定律的直接质量式;利用流体动量原理的靶式;利用角动量定理的涡轮式;利用流体振荡原理的旋涡式、涡街式;利用总静压力差的皮托管式以及容积式和堰、槽式等等。
2、电学原理:用于此类原理的仪表有电磁式、差动电容式、电感式、应变电阻式等。
3、声学原理:利用声学原理进行流量测量的有超声波式.声学式(冲击波式)等。
4、热学原理:利用热学原理测量流量的有热量式、直接量热式、间接量热式等。
5、光学原理:激光式、光电式等是属于此类原理的仪表。
6、原子物理原理:核磁共振式、核辐射式等是属于此类原理的仪表.
7、其它原理:有标记原理(示踪原理、核磁共振原理)、相关原理等。
本文按照目前最流行、最广泛的分类法分别来阐述各种流量计的原理、特点、应用概况及国内外的发挥在那情况:
靶式流量计是基于力学原理的一种流量计,它在工业上的开发应用已有数十年的历史。新型SBL靶式流量计是在传统靶式流量计的基础上,随着新型传感器、微电子技术的发展研制开发成的新型电容力感应式流量计,它既有孔板、涡街等流量计无可动部件的特点,同时又具有很高的灵敏度、与容积式流量计相媲美的准确度,量程范围宽。
中国于20世纪70年代开发电动、气动靶式流量变送器它是电动、气动单元组合仪表的检测仪表。由于当时力转换器直接采用差压变送器的力平衡机构,这种流量计使用时不免带来力平衡机构本身所造成的诸多缺陷,如零位易漂移,测量精确度低,杠杆机构可靠性差等。由于力平衡机构性能不佳的拖累,靶式流量计本身的许多优点亦未能得到有效的发挥,至今用户对旧靶式流量计的不良印象仍未消除。
新型SBL靶式流量计的力转换器采用应变式力转换器,它完全消除了上述力平衡机构的缺点,新型靶式流量计还把微电子技术和计算机技术应用到信号转换器和显示部分,流量计具有一系列优点,相信今后在众多流量计中发挥重要的作用。
差压式
差压式流量计是根据安装于管道中流量检测件与流体相互作用产生的差压,已知的流体条件和检测件与管道的几何尺寸来计算流量的仪表。
差压式流量计由一次装置(检测件)和二次装置(差压转换器和流量显示仪表)组成。通常以检测件形式对差压式流量计分类,如孔板流量计、文丘里流量计、均速管流量计、皮托管原理式-毕托巴流量计等。
二次装置为各种机械、电子、机电一体式差压计,差压变送器及流量显示仪表。它已发展为三化(系列化、通用化及标准化)程度很高的、种类规格庞杂的一大类仪表,它既可测量流量参数,也可测量其它参数(如压力、物位、密度等)。
差压式流量计的检测件按其作用原理可分为:节流装置、水力阻力式、离心式、动压头式、动压头增益式及射流式几大类。
检测件又可按其标准化程度分为二大类:标准的和非标准的。
所谓标准检测件是只要按照标准文件设计、制造、安装和使用,无须经实流标定即可确定其流量值和估算测量误差。
非标准检测件是成熟程度较差的,尚未列入国际标准中的检测件。差压式流量计是一类应用最广泛的流量计,在各类流量仪表中其使用量占居首位。由于各种新型流量计的问世,它的使用量百分数逐渐下降,但目前仍是最重要的一类流量计。
差压式流量计流体体积流量公式为:
v=aA √2/j(p-q)
v--体积
j--液体密度
a--流量系数,与流道尺寸 取压方式和流速公布有关
A--孔板开孔面积
p-q--压力差
优点:
(1)应用最多的孔板式流量计结构牢固,性能稳定可靠,使用寿命长;
(2)应用范围广泛,至今尚无任何一类流量计可与之相比拟;
(3)检测件与变送器、显示仪表分别由不同厂家生产,便于规模经济生产。
缺点:
(1)测量精度普遍偏低;
(2)范围度窄,一般仅3:1~4:1;
(3)现场安装条件要求高;
(4)压损大(指孔板、喷嘴等)。
注:一种新型产品:引进美国航天航空局而开发的平衡流量计,这种流量计的测量精度是传统节流装置的5-10倍,永久压力损失1/3。压力恢复快2倍,最小直管段可以小至1.5D,安装和使用方便,大大减少流体运行的能力消耗。
应用概况:
差压式流量计应用范围特别广泛。在封闭管道的流量测量中各种对象都有应用。如流体方面:单相、混相、洁净、脏污、粘性流等;工作状态方面:常压、高压、真空、常温、高温、低温等;管径方面:从几mm到几m;流动条件方面:亚音速、音速、脉动流等。它在各工业部门的用量约占流量计全部用量的1/4~1/3。
1、常用标准节流装置(孔板)、(喷嘴)、(文丘利管)。
2、常用非标准节流装置有(双重孔板)、(圆缺孔板)、(1/4圆喷嘴)和(文丘利喷嘴)。
3、孔板常用取压方法有(角接取压)、(法兰取压),其它方法有(理论取压)、(径距取压)和(管接取压)。
4、标准孔板法兰取压法,上下游取压孔中心距孔板前后端面的间距均为(25.4±0.8)mm,也叫1英寸法兰取压。
5、1151变送器的工作电源范围(12)vdc到(45)vdc,负载从(0)欧姆到(1650)欧姆。
6、1151dp4e变送器的测量范围是(0~6.2)到(0~37.4)kpa。
7、1151差压变送器的最大正迁移量为(500%),最大负迁移量为(600%)。
8、管道内的流体速度,一般情况下,在(管道中心线)处的流速最大,在(管壁)处的流速等于零。
9、若(雷诺数)相同,流体的运动就是相似的。
10、当充满管道的流体流经节流装置时,流束将在(缩口)处发生(局部收缩),从而使(流速)增加,而(静压力)降低。
11、1151差压变送器采用可变电容作为敏感元件,当差压增加时,测量膜片发生位移,于是低压侧的电容量(增加),高压侧的电容量(减少)
12、1151差压变送器的最小调校量程使用时,则最大负荷迁移为量程的(600%),最大正迁移为(500%),如果在1151的最大调校量程使用时,则最大负迁移为(100%),正迁移为(0%)。
13、1151差压变送器的精度为(±0.2%)和(±0.25%)。注:大差压变送器为±0.25%
14、常用的流量单位、体积流量为(m3/h)、(t/h),质量流量为(kg/h)、(t/h),标准状态下气体体积流量为(nm3/h)。
15、用孔板流量计测量蒸汽流量,设计时,蒸汽的密度为4.0kg/m3,而实际工作时的密度为3kg/m3,则实际指示流量是设计流量的(0.866)倍。
16、用孔板流量计测量气氨流量,设计压力为0.2mpa(表压),温度为20℃,而实际压力为0.15mpa(表压),温度为30℃,则实际指示流量是设计流量的(0.897)倍。
17、节流孔板前的直管段一般要求(10)d,孔板后的直管段一般要求(5)d,为了正确测量,孔板前的直管段最好为(30~50)d,特别是孔板前有泵或调节阀时更是如此。
18、为了使孔板流量计的流量系数α趋向定值,流体的雷诺数应大于(界限雷诺数)。
19、在孔板加工的技术要求中,上游平面应和孔板中心线(垂直),不应有(可见伤痕),上游面和下游面应(平行),上游入口边缘应(锐利无毛刺和伤痕)。
浮子
浮子流量计,又称转子流量计、金属转子流量计、成丰玻璃转子流量计,是变面积式流量计的一种。在一根由下向上扩大的垂直锥管中,圆形横截面的浮子的重力是由液体动力承受的,从而使浮子可以在锥管内自由地上升和下降。
浮子流量计是仅次于差压式流量计应用范围最宽广的一类流量计,特别在小、微流量方面有举足轻重的作用。
80年代中期,日本、西欧、美国的销售金额占流量仪表的15%~20%。中国产量1990年估计在12~14万台,其中95%以上为玻璃锥管浮子流量计。
特点:
(1)玻璃锥管浮子流量计结构简单,使用方便,缺点是耐压力低,有玻璃管易碎的较大风险;
(2)适用于小管径和低流速;
(3)压力损失较低。
容积式
容积式流量计,又称定排量流量计,简称PD流量计,在流量仪表中是精度最高的一类。它利用机械测量元件把流体连续不断地分割成单个已知的体积部分,根据测量室逐次重复地充满和排放该体积部分流体的次数来测量流体体积总量。
容积式流量计按其测量元件分类,可分为椭圆齿轮流量计、刮板流量计、双转子流量计、旋转活塞流量计、往复活塞流量计、圆盘流量计、液封转筒式流量计、湿式气量计及膜式气量计等。
优点:
(1)计量精度高;
(2)安装管道条件对计量精度没有影响;
(3)可用于高粘度液体的测量;
(4)范围度宽;
(5)直读式仪表无需外部能源可直接获得累计总量,清晰明了,操作简便。
缺点:
(1)结果复杂,体积庞大;
(2)被测介质种类、口径、介质工作状态局限性较大:
(3)不适用于高、低温场合;
(4)大部分仪表只适用于洁净单相流体;
(5)产生噪声及振动。
应用概况:
容积式流量计与差压式流量计、浮子流量计并列为三类使用量最大的流量计,常应用于昂贵介质(油品、天然气等)的总量测量。
1990年产量(不包括家用煤气表)为34万台,其中椭圆齿轮式和腰轮式分别占70%和20%
电磁流量计
1、优点
(1)电磁流量计可用来测量工业导电液体或浆液。
(2)无压力损失。
(3)测量范围大,电磁流量变送器的口径从2.5mm到2.6m。
(4)电磁流量计测量被测流体工作状态下的体积流量,测量原理中不涉及流体的温度、压力、密度和粘度的影响。
2、缺点
(1)电磁流量计的应用有一定局限性,它只能测量导电介质的液体流量,不能测量非导电介质的流量,例如气体和水处理较好的供热用水。另外在高温条件下其衬里需考虑。
(2)电磁流量计是通过测量导电液体的速度确定工作状态下的体积流量。按照计量要求,对于液态介质,应测量质量流量,测量介质流量应涉及到流体的密度,不同流体介质具有不同的密度,而且随温度变化。如果电磁流量计转换器不考虑流体密度,仅给出常温状态下的体积流量是不合适的。
(3)电磁流量计的安装与调试比其它流量计复杂,且要求更严格。变送器和转换器必须配套使用,两者之间不能用两种不同型号的仪表配用。在安装变送器时,从安装地点的选择到具体的安装调试,必须严格按照产品说明书要求进行。安装地点不能有振动,不能有强磁场。在安装时必须使变送器和管道有良好的接触及良好的接地。变送器的电位与被测流体等电位。在使用时,必须排尽测量管中存留的气体,否则会造成较大的测量误差。
(4)电磁流量计用来测量带有污垢的粘性液体时,粘性物或沉淀物附着在测量管内壁或电极上,使变送器输出电势变化,带来测量误差,电极上污垢物达到一定厚度,可能导致仪表无法测量。
(5)供水管道结垢或磨损改变内径尺寸,将影响原定的流量值,造成测量误差。如100mm口径仪表内径变化1mm会带来约2%附加误差。
(6)变送器的测量信号为很小的毫伏级电势信号,除流量信号外,还夹杂一些与流量无关的信号,如同相电压、正交电压及共模电压等。为了准确测量流量,必须消除各种干扰信号,有效放大流量信号。应该提高流量转换器的性能,最好采用微处理机型的转换器,用它来控制励磁电压,按被测流体性质选择励磁方式和频率,可以排除同相干扰和正交干扰。但改进的仪表结构复杂,成本较高。
(7)价格较高
超声波流量计
1、优点
(1) 超声波流量计是一种非接触式测量仪表,可用来测量不易接触、不易观察的流体流量和大管径流量。它不会改变流体的流动状态,不会产生压力损失,且便于安装。
(2) 可以测量强腐蚀性介质和非导电介质的流量。
(3) 超声波流量计的测量范围大,管径范围从20mm~5m.
(4) 超声波流量计可以测量各种液体和污水流量。
(5) 超声波流量计测量的体积流量不受被测流体的温度、压力、粘度及密度等热物性参数的影响。可以做成固定式和便携式两种形式。
2、缺点
(1) 超声波流量计的温度测量范围不高,一般只能测量温度低于200℃的流体。
(2) 抗干扰能力差。易受气泡、结垢、泵及其它声源混入的超声杂音干扰、影响测量精度。
(3) 直管段要求严格,为前20D,后5D。否则离散性差,测量精度低。
(4) 安装的不确定性,会给流量测量带来较大误差。
(5) 测量管道因结垢,会严重影响测量准确度,带来显著的测量误差,甚至在严重时仪表无流量显示。
(6) 可靠性、精度等级不高(一般为1.5~2.5级左右),重复性差。
(7) 使用寿命短(一般精度只能保证一年)。
(8) 超声波流量计是通过测量流体速度来确定体积流量,对液体应该测量它的质量流量,仪表测量质量流量是通过体积流量乘以人为设定的密度后得到的,当流体温度变化时,流体密度是变化的,人为设定密度值,不能保证质量流量的准确度。只能在测量流体速度的同时,又测量了流体密度,才能通过运算,得到真实质量流量值。
(9) 价格较高。
涡街流量计
1、优点
(1) 涡街流量计无可动部件,测量元件结构简单,性能可靠,使用寿命长。
(2) 涡街流量计测量范围宽。量程比一般能达到1:10。
(3) 涡街流量计的体积流量不受被测流体的温度、压力、密度或粘度等热工参数的影响。一般不需单独标定。它可以测量液体、气体或蒸汽的流量。
(4) 它造成的压力损失小。
(5) 准确度较高,重复性为0.5%,且维护量小。
2、缺点
(1) 涡街流量计工作状态下的体积流量不受被测流体温度、压力、密度等热工参数的影响,但液体或蒸汽的最终测量结果应是质量流量,对于气体,最终测量结果应是标准体积流量。质量流量或标准体积流量都必须通过流体密度进行换算,必须考虑流体工况变化引起的流体密度变化。
(2) 造成流量测量误差的因素主要有:管道流速不均造成的测量误差;不能准确确定流体工况变化时的介质密度;将湿饱和蒸汽假设成干饱和蒸汽进行测量。这些误差如果不加以限制或消除,涡街流量计的总测量误差会很大。
(3) 抗振性能差。外来振动会使涡街流量计产生测量误差,甚至不能正常工作。通道流体高流速冲击会使涡街发生体的悬臂产生附加振动,使测量精度降低。大管径影响更为明显。
(4) 对测量脏污介质适应性差。涡街流量计的发生体极易被介质脏污或被污物缠绕,改变几何体尺寸,对测量精度造成极大影响。
(5) 直管段要求高。专家指出,涡街流量计直管段一定要保证前40D后20D,才能满足测量要求。
(6) 耐温性能差。涡街流量计一般只能测量300℃以下介质的流体流量。
孔板流量计
1、优点
(1)标准节流件是全世界通用的,并得到了国际标准组织的认可,无需实流校准,即可投用,在流量计中亦是唯一的。
(2)结构易于复制,简单、牢固、性能稳定可靠、价格低廉;
(3)应用范围广,包括全部单相流体(液、气、蒸汽)、部分混相流,一般生产过程的管径、工作状态(温度、压力)皆有产品。
(4)检测件和差压显示仪表可分开不同厂家生产,便与专业化规模生产;
2、缺点
(1)测量的重复性、精确度在流量计中属于中等水平,由于众多因素的影响错综复杂,精确度难于提高。
(2)范围度窄,由于流量系数与雷诺数有关,一般范围度仅3∶1 ~ 4∶1。
(3)有较长的直管段长度要求,一般难于满足。尤其对较大管径,问题更加突出;
(4)压力损失大;
通常为维持一台孔板流量计正常运行,水泵需要附加动力克服孔板的压力损失。该附加耗电量可直接由压力损失和流量计算确定。一年约需多耗电数万度,折合人民币数万元。下表中列出了孔板在正常压力损失情况下的能耗计算结果。其中运行天数按三百五十天计算,电价按0.35元/度计算。由表中计算电耗数据可见,孔板的附加运行费用是极高的,而采用弯管流量计该运行费用为零!
(5)孔板以内孔锐角线来保证精度,因此对腐蚀、磨损、结垢、脏污敏感,长期使用精度难以保证,需每年拆下强检一次。
(6)采用法兰连接,易产生跑、冒、滴、漏问题,大大增加了维护工作量。
热式质量流量计(恒温差)
- 优点
1. 球阀安装,安装拆卸方便。并可以带压安装。
2. 基于金氏定律,直接测量质量流量。测量值不受压力和温度影响。
3. 响应迅速。
4.量程范围大,管道式安装最小可以测量8.8mm管道的流量,最大可以测到30’’
5. 插入式类型的流量计,一支流量计可以用于测量多种管径。
- 缺点
1.精度不及其他类型流量计,一般为3%。
2.适用范围窄,只能用于测量干燥的非爆炸性的气体,如压缩空气、氮气、氩气及其他中性气体。
其它常用类型
超声波
超声波流量计是通过检测流体流动对超声束(或超声脉冲)的作用以测量流量的仪表。
根据对信号检测的原理超声流量计可分为传播速度差法(直接时差法、时差法、相位差法和频差法)、波束偏移法、多普勒法、互相关法、空间滤法及噪声法等。
超声流量计和电磁流量计一样,因仪表流通通道未设置任何阻碍件,均属无阻碍流量计,是适于解决流量测量困难问题的一类流量计,特别在大口径流量测量方面有较突出的优点,它是发展迅速的一类流量计之一。
优点:
(1)可做非接触式测量;
(2)为无流动阻挠测量,无压力损失;
(3)可测量非导电性液体,对无阻挠测量的电磁流量计是一种补充。
缺点:
(1)传播时间法只能用于清洁液体和气体;而多普勒法只能用于测量含有一定量悬浮颗粒和气泡的液体;
(2)多普勒法测量精度不高。
应用概况:
(1)传播时间法应用于清洁、单相液体和气体。典型应用有工厂排放液、:怪液、液化天然气等;
(2)气体应用方面在高压天然气领域已有使用良好的经验;
(3)多普勒法适用于异相含量不太高的双相流体,例如:未处理污水、工厂排放液、脏流程液;通常不适用于非常清洁的液体。
热式
热式流量计传感器包含两个传感元件,一个速度传感器和一个温度传感器。它们自动地补偿和校正气体温度变化。仪表的电加热部分将速度传感器加热到高于工况温度的某一个定值,使速度传感器和测量工况温度的传感器之间形成恒定温差。当保持温差不变时,电加热消耗的能量,也可以说热消散值,与流过气体的质量流量成正比。
热式气体质量流量计即Mass Flow Meter(缩写为MFM),它是气体流量计量中新型仪表,区别于其它气体流量计不需要进行压力和温度修正,直接测量气体的质量流量,一支传感器可以做到量程从极低到高量程。它适合单一气体和固定比例多组份气体的测量。
热式气体质量流量计是用于测量和控制气体质量流量的新型仪表。可用于石油、化工、钢铁、冶金、电力、轻工、医药、环保等工业部门的空气、烃类气体、可燃性气体、烟道气体的监测。
特点:
1、可靠性高 重复性好 测量精度高 压损小;
2、无活动部件量程比宽 响应速度快 无须温压补偿。
应用:
1、工业管道中气体质量流量测量
2、烟囱排出的烟气流速测量
3、、煅烧炉烟道气流量测量
4、燃气过程中空气流量测量
5、、压缩空气流量测量
6、半道体芯片制造过程中气体流量测量
7、、污水处理中气体流量测量
8、加热通风和空调系统中的气体流量测量
9、、熔剂回收系统气体流量测量
10、燃烧锅炉中燃烧气体流量测量
11、、天然气、火炬气、氢气等气体流量测量
12、、啤酒生产过程中二氧化碳气体流量测量
13、、水泥、卷烟、玻璃厂生产过程中气体质量流量测量
明渠
与前述几种不同,它是在非满管状敞开渠道测量自由表面自然流的流量仪表。
非满管态流动的水路称作明渠,测量明渠中水流流量的称作明渠流量计(open channel flowmeter)。
明渠流量计除圆形外,还有U字形、梯形、矩形等多种形状。
明渠流量计配合各种标准的三角堰、矩形堰、巴歇尔槽等测流堰槽,能准确的测量明渠的流量。
明渠流量计应用场所有城市供水引水渠;火电厂引水和排水渠、污水治理流入和排放渠;工矿企业水排放以及水利工程和农业灌溉用渠道。有人估计1995台,约占流量仪表整体的1.6%,但是国内应用尚无估计数据。
⑵ 泵的种类和工作原理
泵可以大致分为以下类型:
1、容积式
容积式泵是依靠工作元件在泵缸内作往复或回转运动,使工作容积交替地增大和缩小,以实现液体的吸入和排出。工作元件作往复运动的容积式泵称为往复泵,作回转运动的称为回转泵。
2、动力式
靠快速旋转的叶轮对液体的作用力,将机械能传递给液体,使其动能和压力能增加,然后再通过泵缸,将大部分动能转换为压力能而实现输送。动力式泵又称叶轮式泵或叶片式泵。有些动力式泵有主叶轮和副叶轮同时使用,离心泵是最常见的动力式泵。
3、隔膜式
隔膜泵又称控制泵,是执行器的主要类型,通过接受调制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变流体流量。隔膜泵一般由执行机构和阀门组成。采用压缩空气为动力源,对于各种腐蚀性液体、带颗粒的液体、高粘度、易挥发、易燃、剧毒的液体,均能予以抽光吸尽。
泵是把机械能转换成液体的能量,来输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的机械能或其它外部能量传送给液体,使液体能量增加。泵主要用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体,也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。

(2)定量泵用什么仪表阀组扩展阅读:
按行业分,泵分为化工泵、环保泵、消防泵。
化工泵:
渔业泵 矿业泵 电力泵 水利泵 水处理泵 食品泵 酿造泵 制药泵 饮料泵 炼油泵 调料泵 造纸泵 纺织泵 印染泵 制陶泵 油漆泵 农药泵 化肥泵 制糖泵 酒精泵 环保泵
环保泵:
制盐泵 啤酒泵 淀粉泵 供水泵 供暖泵 农用泵 园林泵 水族泵 锅炉泵 医用泵 船舶泵 航空泵 汽车泵 消防泵
消防泵:
水泥泵 空调泵 核电泵 机械泵 燃气泵
⑶ 常用计量设备有哪些
楼上2位都在说什么呀?简直风马牛不相及。不懂就不要乱解释,以免误导大众,看专来科普是要好好抓一属下了。
计量设备(准确的叫法是计量器具)溯源起来就是古时候所说的度量衡,现在主要分长、热、力、电等几大类。主要有测长器具(如:钢尺)、硬度计、温度计、衡器、天平、电三表等以及相应的二次仪表。其它还有很多,在此就不一一述说了。
⑷ 什么是污水流量计,用什么流量计测量好呢
污水流量计介绍
MGG/KL-DW型污水流量计由MGG/KL-DW型污水流量计传感器和MGG/KL型污水流量 计转换器配套组成,是用来测量管道内和渠道内各种导电液体的体积流量的仪表。 MGG/KL-DW型污水流量计可广泛用于市政给供水、钢铁、石油、化工、电力、工业、水利、水政水资源等部门的导电液体的体积流量的测量,特别适合于渠道、小型河道的流量测量以及环保处理方面的污水计量。
编辑本段污水流量计特点
污水流量计结构简单、牢固可靠、使用寿命长。 测量管内无活动部件和阻力部件,无压损,不会产生阻塞 测量可靠,抗干扰能力强 体积小、重量轻、安装方便、维护量小、测量范围宽,测量不受流体温度、密度、压力、粘度、电导率等变化的影响,可在老管道上开孔改造安装,施工安装简单,工程量小。较一般电磁流量计的成本和安装费用低,特别适合大中口径管道流量的测量。采用先进加工工艺,固态封装、寿命长、使仪表具有良好的测量精度和稳定性。
污水流量计主要技术性能指标
流速测量范围:(0.05-10)m/s 测量管道直径: DN(32-3000)mm 仪表精度:1.0级 工作压力:≤1.6MPa 介质温度:0-80℃ 功 耗:﹤15VA 防护等级:IP68 连接方式:法兰连接
编辑本段污水流量计应用范围
污水流量测量技术与仪表的应用大致有以下几个领域。
工业生产过程
流量仪表是过程自动化仪表与装置中的大类仪表之一,它被广泛适用于冶金、电力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环境保护及人民日常生活等国民经济各个领域,是发展工农业生产,节约能源,改进产品质量,提高经济效益和管理水平的重要工具在国民经济中占有重要的地位。在过程自动化仪表与装置中,流量仪表有两大功用:作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。
能源计量
能源分为一次能源(煤炭、原油、煤层气、石油气和天然气)、二次能源(电力、焦炭、人工燃气、成品油、液化石油气、蒸汽)及载能工质(压缩空气、氧、氮、氢、水)等。能源计量是科学管理能源,实现节能降耗,提高经济效益的重要手段。流量仪表是能源计量仪表的重要组成部分,水、人工燃气、天然气、蒸汽和油品这些常用的能源都使用着数量极其庞大的流量计,它们是能源管理和经济核算不可缺少的工具。
环境保护工程
烟气,废液、污水等的排放严重污染大气和水资源,严重威胁人类生存环境。国家把可持续发展列为国策,环境保护将是21世纪的最大课题。空气和水的污染要得到控制,必须加强管理,而管理的基础是污染量的定量控制。 我国是以煤为主要能源的国家,全国有上百万个烟囱不停地向大气排放烟气。烟气排放控制是根治污染的重要项目,每个烟囱必须是安装烟气分析仪表和流量计,组成连椟排放监视系统。烟气的流量沆量有很大因难,它的难度为烟囱尺寸大且形状不规则,气体组分变化不定,流速范围大,脏污,灰尘,腐蚀,高温,无直管段等。
交通运输
有五种方式:铁路公路、航空、水运、和管道运输。其中管道运输虽早已有之,但应用并不普遍。随着环保问题的突出,管道运输的特点引起人们的重视。管道运输必须装备流量计,它是控制、分配和调度的眼睛,亦是安全监没和经济核算的必备工具。
生物技术
21世纪将迎来生命科学的世纪,以生物技术为特征的产业将获得迅速发展。生物技术中需监测计量的物质很多,如血液,尿液等。仪表开发的难度极大,品种繁多。
科学实验
科学实验需要的流量计不但数量多,且品种极其繁杂。据统计流量计100多种中很大一部分是应科研之需用的,它们并不批量生产,在市面出售,许多科研机构和大企业皆设专门小组研制专用的流量计。
海洋气象,江河湖泊
这些领域为敞开流道,一般需检测流速,然后推算流量。流速计和流量计所依据的物理原理及流体力学基础是共通的但是仪表原理及结构以及使用条件有很大差别。
编辑本段污水流量计安装要求
1)、污水流量计安装环境的选择: 应尽量远离具有强电磁场的设备,如大型电机、大型变压器、大型变频器等。 安装场所不应有强烈震动,管道固定牢靠,环境温度变化不大。 安装环境应便于安装和维护。 2)、污水流量计安装位置的选择: 安装位置必须保证管道内始终充满被测液体。 选择液体流动脉冲小的地方,即应远离泵和阀门、弯头等局部阻力件。 测量双相(固、液和气、液)液体时,应选择不易引起相分离的地方。 被测管道内径或周长容易测量,并且椭圆度应较小。 3)、污水电磁流量计直管段长度: 传感器安装管道上游侧直管段长度应大于或等于10D,下游侧应不小于5D(D为被测管道通径)。 4)、 流量控制阀门和调节阀门: 流量控制阀门应安装在传感器上游侧的被测管道内,流量调节阀门应安装在传感器下游侧。 流量时,通常流量控制阀门应处于全开状态。
⑸ 用差动连接快进工进快退停止不能用二位三通三位五通画图
问题太多,提供些资料,自己找。
液压基础知识
讲 义
液压传动:用液体作为工作介质来实现能量传递的传动方式,即:系统中油泵将原动机输入的机械能转为液压能,借助油缸或油马达的作用,将液压能转为直线运动或回转运动的机械能,这种可以控制的动力变换方式和传递动力的过程,称液压传动。
组成部分:
1、动力组件:即液压泵,为系统提供压力油;
2、执行组件:指液压缸或液压马达,在压力油推动下输出力和速度;
3、控制组件:油路上各种阀的组件,主要有三大类阀:压力阀、方向阀和流量阀,控制液压系统中油液的压力、流量大小和流动方向以满足执行组件的工作需要;
4、辅助组件:油箱、油管、滤网、接头、冷却器、蓄能器、仪表等,为系统提供必要的条件以保证液压系统的正常工作。
5、工作介质:即液压系统通过介质来实现运动和动力传递。
液压传动的优点:
1、容易获得较大的力和力矩;
2、能方便实现无级调速,调速范围大,通过流量阀调节流量大小,可方便实现无级调速;
3、容易防止过载,安全性大,在油路中使用安全阀,使液压油控制在一定限度,可自动防止过载或避免事故;
4、冲击和振动小,工作平稳,可频繁换向(油有压缩性)
5、结构紧凑,布置方便,可实现远程控制;
6、操作简单,易实现自动化,与电气控制联合使用容易实现复杂的自动工作循环,叫机电液一体化;
7、易实现标准化、系列化,液压油本身有润滑作用,组件寿命长。
液压传动的缺点:
1、液压传动的组件内部泄漏和可压缩流体使传动无法保证严格的传动比;
2、污染物、灰尘很容易侵入,对液压油的污染有很大影响;
3、温度变化对液压油的粘度有较大影响;
4、出现故障不易找出原因,一般采用排除法;
5、易出现漏油问题。
液压传动的用途:
1、工程机械及物流搬运:挖掘机、起重机、推土机、叉车、自卸卡车;
2、农业机械:拖拉机、收割机;
3、机床及塑料机械:磨床、锯床、镗床,加工中心、注塑机、吹瓶机;
4、船舶机械:起锚机、舵机、港口吊机、登陆门;
5、汽车行业:货车、消防车、垃圾车、清扫车
6、其它:升降机、折弯机、压铸机、油压机、医疗机械、游戏机等。
以下对各组成部分进行讲解:
液压油:
1) 现在常用液压油有:32、46、68三种,32、46、68是油的粘度,指油在40℃时运动粘度的平均值;
2) 选择液压油:(常用的:32、46号)
a) 液压系统:工作压力 高→选用粘度大 减少内泄
低→选用粘度小 减少磨损(能耗)
b) 环境温度:高←→选用粘度大,适合:30~60℃;
c) 运动速度:快←→选用粘度小,减少液压摩擦损失。
3)液压油的污染及其控制
系统发生故障70%以上是由于液压油被污染引起的,液压油被污染是液压油中含有:水份、空气、微小固体颗粒,及胶状生成物等杂质,对系统的危害主要为:
a)固体颗粒和胶状生成物堵塞过滤器,使泵吸油困难,产生噪声,堵塞阀类组件的 阻塞孔和缝隙,使阀失灵;
b) 微小固体颗粒会加速零件磨损,给密封件增加内泄,不能上压力;
c) 水分和空气混入会使油的润滑能力降低,产生气蚀,使组件加速磨损,主流出现 振动爬行现象。
1、油污染的原因
1) 残留物的污染:组件在制造、运输、安装等环节带水残物,未能清洗干净留下的;
2)侵入物污染:周围环境的污染物(空气、尘埃,水);
3) 生成物污染:主要是工作过程中产生的金属微粒,密封材料磨损,气泡,油液变质后的胶状生成物。
2、防止污染
1) 减少外来污染:安装前严格清洗,加装油过滤器;
2) 滤除系统产生杂质:定期检查、清洗、更换滤芯;
3) 定期检查更换液压油:一般半年换一次油(损坏恶劣3个月)
液压泵:
液压泵是将原动机的机械能转为液压能的转换元件,向液压系统提供具有压力和流量的流体,即液压能。
1、种类:
a.定量泵:齿轮泵(外啮合、内啮合);叶片泵;柱塞泵;
b.变量泵:叶片泵;柱塞泵。
齿轮泵:制造方便,价格低廉,体积小,重量轻,吸油性能好,对油液的污染不太敏感,工作可靠;缺点是流量脉动大、噪声大、流量不可调(内啮合齿轮泵好,但价格高)。
叶片泵:结构紧凑,外形尺寸小,流量均匀,运转平稳,噪声小等优点;缺点是结构复杂,吸油性能差,对油液污染比较敏感。
柱塞泵:具有压力高,结构紧凑,效率高及流量调节方便等优点,用于高压大流量场合(价格稍高)。
2、油泵主要技术参数:
1)排量q(ml/rev):油泵每转一周所排出液压油的体积;
2)流量Q(L/min):泵的排量 q×电机转速÷1000=流量Q;
交流电机转速:4极(4P):1450 rev/min
6极(6P):960 rev/min
3)压力:
a.额定压力:正常条件下,油泵能连续运转的最高压力;
b.最高压力:允许短暂运行的最高压力;
c.工作压力:系统实际工作时所需的压力。
一般情况:工作压力≤额定压力<最高压力。
压力单位:公斤力/cm2≈Bar MPa; Bar; Kgf/cm2; PSI
1MPa=10Bar≈10Kgf/cm2≈145PSI
4)转速:
a.额定转速:4P、6P;
b.最高转速:不能超出最高转速,太快会出现飞车现象,易吸入空气,噪音大,且对泵易损坏;
c.最低转速:转速太慢就不能吸油。
液压阀:
液压阀的作用是控制液压系统的油液方向、压力和流量,从而控制整个系统的功能。
1、种类:
1) 按用途分:
a)方向阀:单向阀、液控单向阀、换向阀;
b)压力阀:溢流阀、减压阀、顺序阀、平衡阀、压力继电器;
c)流量阀:节流阀、调速阀、分流集流阀。
2) 按安装方式分:管式、板式、叠加式、螺纹插装式。
2、主要技术参数:通径大小、额定使用压力。
3、方向阀:主要用来通断油路或改变油流的方向。
1) 单向阀的一般用途:用作保压、产生背压以及保护泵、冷却器、过滤器等(防止冲击,防止停机后液压油反向流动,旁通回油)。
2) 液控单向阀:用作保压和锁紧回路。
3) 换向阀:控制执行组件的启动、停止及换向。
a) 按工作位置数和油口通路分:一般有二位二通、二位三通、二位四通、三位四通。
b) 按控制方式分:手动、电磁、电液、液控。
手动阀:用手动杠杆控制阀芯的动作(有弹簧复位和机械定位两种方式)。
电磁阀: 一般用交流线圈或直流线圈控制阀芯的动作。
交流线圈(110、220V):换向时间短(0.01~0.07s),但冲击长,噪音大,换向频率低,阀芯卡住或电压不稳时易烧坏;
直流线圈(12V、24V):换向时间相对较长(0.1~0.15s),冲击小换向频率高,电磁线圈不易烧坏,工作可靠。
液控阀:通过先导压力控制阀芯的动作
电液阀:当通径大于10mm时,系统流量大于100L/min时,电磁铁吸力有限,难于切换流量,要用压力油来推动液压阀的换向。
以上说的是滑阀。
补充电磁球阀:用锥阀芯实现油路的通断和切换,优点:密封性好,反应速度快,使用压力高等;缺点:不具备多种中位机能,应用范围受控制。
4、压力阀
1) 溢流阀:溢去系统多余的油液同时使供油压力得到调整并保持基本稳定。
a.直动式:压力油直接作用于阀芯上,用作安全阀或先导控制压力阀;
b.先导式:先导阀的作用是控制和调节溢流压力,主阀的功能则在于溢流。
作用:a.为定量泵系统溢流稳压
b.为变量泵系统提供过载保护
c.造成背压,提高执行组件的运动稳定或满足系统的某些工作需要
d.实现远程调压,系统中,泵阀装在液压组件上,与操作人员较远时可加一远程调压,油管不能过长(3m内)
e.使泵卸荷:电磁溢流阀:通过电磁阀的通断来控制泵的调压和卸载;
f.卸荷溢流阀:一般用于高低压组合泵。
2)顺序阀:顺序阀在系统中犹如自动开关,有内控和外控两种控制方式,与溢流阀的区别在于溢流阀出口接油箱,压力为零;顺序阀出口通向有压力的油路,压力数值由出口负载决定。
3)减压阀:主要用于降低系统某一支路的油液压力,使同一系统能有多个不同压力
特点:阀口常开,从出口引压力油去控制阀口开度,使出口压力恒定
4) 压力继电器
压力继电器→电信号转接组件
油压达到固定值时,便触动电气开关发出信号控制电气组件。
性能:
a.调压范围
b.通断返回区间,发出电信号时为开启压力,切断时称闭合压力;
通断返回区间需有足够的数值,否则压力启动时,发出时断时通的信号。
5、流量阀
1)节流阀(管式):受负载变化的影响,温度变化影响到最小稳定流量;
2)调速阀:由定差减压阀与节流阀组成,节流阀调节流量,定差减压阀则自动补偿负载变化的影响,消除负载变化对流量的影响。
3)分流节流阀:可以使两个或以上的执行元件在承受不同负载时仍能获得相等的流量,实现执行元件的同步工作。
执行组件:油缸
结构:活塞缸、柱塞缸、摆动缸
参数计算公式:
1)输出力F(Kg): F=P*A
P:工作压力(Bar);
A:有效工作面积(cm2)
辅助组件:
油箱方面:加油口、油位计、滤油网
压力表
软管、接头
蓄能器
冷却器:风冷却器
水冷却器
液压基本回路:用图形符号画出的液压系统
一、 泵站油路(动力源)
基本组成:电机、泵、调压阀、单向阀、附件等
了解内容:
⑴、电机的功率转速及工作电压(220/380V 三相)
⑵、了解油泵的规格型号:是定量还是变量是叶片、齿轮还是柱塞泵
⑶、了解溢流阀的规格、型号及工作方式:是直动、先导还是电磁式
⑷、了解系统附件规格:
①吸油滤网:防止油中异物进入油泵
②回油过滤器:清洁回路的异物
③冷却器:冷却液压油的温度
④加油口、油面计
⑤油温报警开关:用温度升高到设定值的发出信号
⑸单向阀的作用:
①防止负载 引起倒流
②保护冷却器、过滤器功能
二、压力控制回路
三、速度控制回路
四、顺序回路
五、泄荷回路:为了尽量减少无用的功率消耗,防止油温上升。
六、减压回路:当油路中某一执行器以较低压力工作的场合。
七、位置保持回路
(以上七种回路将分别配图讲解,具体回路图此处省略)
另:补充讲解关于电磁阀中位机能之间的区别与选择
⑹ 以定量泵-液压缸为主要组成,采用节流阀的节流调速回路分为哪三种分析其工作原理,特点和应用场合。
以节流元件安放在油路上的位置不同,分为进口节流调速,出口节流调速,旁路节流调速及双向节流调速。出口节流调速在回油路上产生背压,工作平稳,在负的荷载下仍可工作,而进口和旁路节流调速背压为零,工作稳定性差
⑺ 加药计量泵一般有哪些故障,如何维修
检修水泵故障分析方法 一、水泵不出水原因分析 进水管和泵体内有空气 (1)水泵启动前未灌满足够的水,有时看上去灌的水已从放气孔溢出,但未转动泵轴交空气完全排出,致使少许空气残留在进水管或泵体中。 (2) 与水泵接触的进水管的水平段逆水流方向应用0.5%以上的下降坡度,连接水泵进口的一端为最高,不要完全水平。如果向上翘起,进水管内会存留空气,降低了水管和水泵中的真空度,影响吸水。 (3) 水泵的填料因长期使用已经磨损或填料压得过松,造成大量的水从填料与泵轴轴套的间隙中喷出,其结果是外部的空气就从这些间隙进入水泵的内部,影响了提水。 (4) 进水管因长期潜在水下,管壁腐蚀出现孔洞,水泵工作后水面不断下降,当这些孔洞露出水面后,空气就从孔洞进入民进水管。 (5) 进水管弯管处出现裂痕,进水管与水泵连接处出现微小的间隙,都有可能使空气进入进水管。 二、水泵转速低 (1) 人为的因素。有部分用户因原配电机损坏,就随意配上另一台电动机带动,结果造成了流量小、扬程低甚至不上水的后果。 (2) 水泵本身的机械故障。叶轮与泵轴紧固螺母松脱或泵轴变形弯曲,造成叶轮多移,直接与泵体磨擦,或轴承损坏,都有可能降低水泵的转速。 (3) 动力机维修不灵。电动机因绕组烧毁,而失磁,维修中绕组匝数、线径、接线方法的改变,或维修中故障未彻底排除因素也会使水泵转速改变。 三、水泵吸程太大 有些水源较深,有些水源的外围地势较平坦处,而忽略了水泵的容许吸程,因而产生了吸水少或根本吸不上水的结果。要知道水泵吸水口处能建立的真空度是有限度的,绝对真空的吸程约为10米水柱高,而水泵不可能建立绝对的真空。而且真空度过大,易使泵内的水气化,对水泵工作不利。所以各离心泵都有其最大容许吸程,一般在3-8.5米之间。安装水泵时切不可只图方便简单。 四、水流的进出水管中的阻力损失过大 有些用户经过测量,虽然蓄水池或水塔到水源水面的垂直距离还略小于水泵扬程,但还是提水量小或提不上水。其原因常是管道太长、水管弯道多,水流在管道中阻力损失过大。其原因常是管道太长、水管弯道多,水流在管道中阻力损失过大。一般情况下90度弯管比120度弯管阻力大,每一90度弯管扬程损失约0.5-1米,每20米管道的阻力可使扬程损失约1 米。此外,有部分用户还随意水泵进、出管的管径,这些对扬程也有一定的影响。 五、其它因素的影响 (1) 底阀打不开。通常是由于水泵搁置时间太长,底阀垫圈被粘死,无垫圈的底阀可能会锈死。 (2) 底阀滤器网被堵塞;或底阀潜在水中污泥层中造成滤网堵塞。 (3) 叶轮磨损严重。叶轮叶片经长期使用而磨损,影响了水泵性能。 (4) 闸阀可止回阀有故障或堵塞会造成流量减小甚至抽不上水。 (5) 出口管道的泄漏也会影响提水量。 六、常用简易的设备故障诊断方法 常用的简易状态监测方法主要有听诊法、触测法和观察法等。 1、听诊法 设备正常运转时,伴随发生的声响总是具有一定的音律和节奏。只要熟悉和掌握这些正常的音律和节奏,通过人的听觉功能就能对比出设备是否出现了重、杂、怪、乱的异常噪声,判断设备内部出现的松动、撞击、不平衡等隐患。用手锤敲打零件,听其是否发生破裂杂声,可判断有无裂纹产生。电子听诊器是一种振动加速度传感器。它将设备振动状况转换成电信号并进行放大,工人用耳机监听运行设备的振动声响,以实现对声音的定性测量。通过测量同一测点、不同时期、相同转速、相同工况下的信号,并进行对比,来判断设备是否存在故障。当耳机出现清脆尖细的噪声时,说明振动频率较高,一般是尺寸相对较小的、强度相对较高的零件发生局部缺陷或微小裂纹。当耳机传出混浊低沉的噪声时,说明振动频率较低,一般是尺寸相对较大的、强度相对较低的零件发生较大的裂纹或缺陷。当耳机传出的噪声比平时增强时,说明故障正在发展,声音越大,故障越严重。当耳机传出的噪声是杂乱无规律地间歇出现时,说明有零件或部件发生了松动。 2、触测法 用人手的触觉可以监测设备的温度、振动及间隙的变化情况。 人手上的神经纤维对温度比较敏感,可以比较准确地分辨出80℃以内的温度。当机件温度在0℃左右时,手感冰凉,若触摸时间较长会产生刺骨痛感。10℃左右时,手感较凉,但一般能忍受。20℃左右时,手感稍凉,随着接触时间延长,手感渐温。30℃左右时,手感微温,有舒适感。40℃左右时,手感较热,有微烫感觉。50℃左右时,手感较烫,若用掌心按的时间较长,会有汗感。60℃左右时,手感很烫,但一般可忍受10s 长的时间。70℃左右时,手感烫得灼痛,一般只能忍受3s长的时间,并且手的触摸处会很快变红。触摸时,应试触后再细触,以估计机件的温升情况。用手晃动机件可以感觉出0.1mm-0.3mm的间隙大小。用手触摸机件可以感觉振动的强弱变化和是否产生冲击,以及溜板的爬行情况。用配有表面热电偶探头的温度计测量滚动轴承、滑动轴承、主轴箱、电动机等机件的表面温度,则具有判断热异常位置迅速、数据准确、触测过程方便的特点。 3、观察法 人的视觉可以观察设备上的机件有无松动、裂纹及其他损伤等;可以检查润滑是否正常,有无干摩擦和跑、冒、滴、漏现象;可以查看油箱沉积物中金属磨粒的多少、大小及特点,以判断相关零件的磨损情况;可以监测设备运动是否正常,有无异常现象发生;可以观看设备上安装的各种反映设备工作状态的仪表,了解数据的变化情况,可以通过测量工具和直接观察表面状况,检测产品质量,判断设备工作状况。把观察的各种信息进行综合分析,就能对设备是否存在故障、故障部位、故障的程度及故障的原因作出判断。通过仪器,观察从设备润滑油中收集到的磨损颗粒,实现磨损状态监测的简易方法是磁塞法。它的原理是将带有磁性的塞头插入润滑油中,收集磨损产生出来的铁质磨粒,借助读数显微镜或者直接用人眼观察磨粒的大小、数量和形状特点,判断机械零件表面的磨损程度。用磁塞法可以观察出机械零件磨损后期出现的磨粒尺寸较大的情况。观察时,若发现小颗磨粒且数量较少,说明设备运转正常;若发现大颗磨粒,就要引起重视,严密注意设备运转状态;若多次连续发现大颗粒,便是即将出现故障的前兆,应立即停机检查,查找故障,进行排除。讲的很详细了,这些诊断方法需要较长时期的经验累积才能判断准确。 补充一下 听诊可以用改锥尖(或金属棒)对准所要诊断的部位,用手握改锥把,放耳细听。这样作可以滤掉一些杂音。温度手感判定训练:用一结点式温度计,测出金属表面的50度,60度,70度,80度几种状态,对于低温时可以用描,考察手能接触的时间,根据不同时间来断定温度。对较高温度不能手摸时,可以淋少量的水滴观察水蒸发状态,然后记住这些状态。在诊断设备时使用,能得到较为准确的判断。 温度手感判定我在《现代机电设备安装调试、运行检测与故障诊断、维修管理实务全书》书中看到过,不过我想每个人的耐受能力可能各不相同,还是用总版主说的方法自己实际判断比较准确。 七、水泵跳闸故障排除 1:故障现象 发电厂125 mw机组自投产以来,水泵偶尔会发生一合闸即跳闸的问题,并无任何信号继电器掉牌。在排除了开关机构故障后,按常规方法检查电缆、二次回路接线和各继电器及其定值都正常,再次启动又往往成功。后怀疑是dcs系统软故障造成的,但改在控制盘上操作,仍会出现此现象。 2:试验查找原因 为查清楚此现象的原因,观察开关合闸过程中各表计的变化情况,以确认是何原因使其跳闸。试验其中电压表监视微机跳闸回路,毫安表监视差动继电器1cj、2cj动作情况,电流表监视热工保护回路。接好表计后,启动给水泵,经过一段时间的试验,终于有一次水泵一启动即跳闸,同时观察到毫安表的指针偏转了一下,其它监视表计没有反应,新换上的xjl-0025/31型集成块式信号继电器1xj亦动作掉牌,表明是由差动保护动作导致跳闸。 3:根源分析 差动保护动作,首先怀疑被保护设备内部有故障。通过常规检查,水泵电机及其电缆正常,差动继电器校验正常,电流互感器极性连接正确。在排除设备故障和接线错误的原因后,差动保护在电机启动过程中动作,表明在这过程中差动回路的差电流超过差动继电器整定值。正常情况下引起差动回路差电流的原因主要有两点:一是电机首尾两侧的电流互感器变比误差不同,存在一个很小的差电流,这个差电流小于电机额定电流id的5%。二是首尾两侧电流互感器二次负荷的差别也会引起其变比的差别,从而存在一个差电流。在水泵电机差动保护回路中的电流互感器负荷差别只是二次电缆长度的不同,大约相差50 m,并且在额定电流下,差动继电器的功率消耗不大于3 va,二次负载并不重。检查发现给水泵电机差动保护用的首尾侧电流互感器型号均为lmzbj-10,b级15倍额定电流,变比600/5,容量40 va,完全能满足二次负载的要求。 以上分析是基于正常运行的条件下,在电机启动时,情况又有所不同。电机启动时电流很大,首尾两侧的电流互感器可能饱和,此时由于各电流互感器磁化特性不一致,二次差电流可能很大。根据阿城继电器厂的lcd-12型差动继电器整定说明,继电器的动作电流整定值izd=△i1×kk×in/n=0.06×3×356/120=0.534a式中:△i1—首、尾端电流互感器正常运行时的最大误差,0.04~0.06;kk—可靠系数,2~3;in—电机额定电流;n—电流互感器变比。应整定在1.0a的位置。在使用b级互感器的情况下,差动继电器动作电流整定在1.5a,制动系数为0.4时,差动保护在电机启动时仍偶尔会动作,是由于b级电流互感器磁化特性饱和点较低,抗饱和能力较低,不能满足差动继电器的要求。通常要求差动保护回路的电流互感器采用d级,d级互感器的饱和点高一些,没那么容易饱和,可以减小电机启动时流过差动回路的差电流。在更换为d级的电流互感器,同时把差动继电器动作电流整定在1.0a,制动系数为0.4后,再没出现过开关一合闸即跳闸的故障。 八、水泵机械密封故障处理与探讨 机械密封也叫端面密封,它是靠弹簧和密封介质的压力在旋转的动环和静环的接触表面上产生适当的压紧力,使这两个端面紧密贴合。端面间保持一层极薄的油膜,介质通过时阻力很大,阻止液体泄漏,从而达到密封的目的,同时对动环和静环有润滑作用。调整得好可以完全无泄漏。 1 水泵机械密封的特点 水泵机械密封的主要优点是密封可靠,在一个很长使用周期中,泄漏很少;作用寿命长,一般能使用5年左右;维修周期长。但机械密封结构复杂,制造与安装精度高,成本高,对维修人员的技术要 求高,由于输油管道上用的机械密封都是内装式,修理机械密封时往往要把油泵进行解体,工作量大。因此,保证机械密封工作可靠,延长机械密封的使用寿命非常重要。 2 水泵机械密封易发生的问题 在使用过程中,机械密封易发生的主要问题是泄漏量超差和温度过高。用手触摸机械密封压盖,如果无法在上面停留,说明温度过高。泄漏量每侧不应超过60滴/min,如果成线状流淌,则说明泄漏量过大,可确定是否观察运行;如果向外喷油,则应立即停机检查。 3 采取的控制措施 3.1 保证零部件质量 机械密封在出厂前须做密封性能试验,并有合格证。机械密封经过长期运行,使动环与静环磨损,弹簧与轴锈蚀磨损、密封胶圈磨损、老化、变形等,都能造成密封的泄漏,必须修理或更换新件。动环和静环的密封面不得有裂纹、掉角、划痕、麻点、飞边及偏磨,划痕、麻点不能贯穿整个密封端面。若使用修复的动静环时,动静环的凸台高度之和不少于3mm,且单个凸台高度不少于lmm,以免影响散热。动环安装后应保证能在轴上灵活移动,将动环压向弹簧后应能自由弹回,保持动静环的垂直和平行。动静环密封胶圈的规格符合图纸规定,表面不得有残损、厚薄不均及软硬不均现象,在大修时要更换密封胶圈。弹簧的外表面清洁无锈蚀,在使用前应进行长度外形检测和压力试验,每组弹簧在规定压缩长度的压力差应符合要求,每组弹簧在规定压缩长度的压力误差符合要求。自由长度允差不超过0.5mm,压缩量不能过大过小,要求误差±2mm。密封套与泵轴不能采用同一种材质,两侧端面的平行度允差及与轴线的不垂直度允差不超过±0.20mm。 3.2 保证有充分的冷却润滑 调整冷却管路调节阀开度,要确保机械密封冷却管路通畅,罐水泵时打开排空阀要排净密封腔内气体。 3.3 保证安装精度 拆装水泵机械密封时,动静环要清洗干净,并在摩擦副面上涂抹少量清洁的润滑油,要兼顾高压端和低压端,严禁磕碰。静环压盖安装时用力要均匀,防止压偏,用塞尺检查,上下左右位置的偏差不大于0.05mm;检查压盖与轴外径的配合间隙,四周要均匀,各点允许偏差不大于0.1ram。安装水泵机械密封部位的泵轴的径向跳动不超过0.05mm。把和泵盖和密封端盖之前,要认真复核机械密封的安装定位尺寸,如果定位尺寸不符合要求,可在轴套间用钢垫调整,但钢垫精度要高,厚度差不超过0.01mm。测量机械密封套的径向跳动和密封面的端面跳动符合要求。 对运行过的机械密封,凡有压盖松动使密封面发生移动的情况,则动静环零件必须更换,绝对不应重新上紧继续使用。因为在这样松动后,摩擦副原来的运动轨迹就会发生变动,接触面的密封性能就很容易遭到破坏。 4.4 调整端面比压 端面比压是关系到密封性能及使用寿命的重要参数,它与密封的结构型式、弹簧大小和介质压力有关。端面比压过大将加坏摩擦副;比压过小则易泄漏,往往由厂家给定一个适合的范围,端面比压一般取3~6kg/cm2。调整比压就是调整弹簧的压缩尺寸。弹簧的自由长度用A 表示,弹簧刚度产生单位压缩量时承受的载荷为k,规定要求的比压用P表示,这些都是厂家给定的参数。压缩后尺寸用B表示,则P/A-13=k,得出13=A-e/k,这就是弹簧安装压缩后的尺寸。如果弹簧安装后的尺寸过大,可在弹簧座与弹簧之间增加调整垫的厚度,尺寸过小则减少调整的厚度,调整垫的厚度用千分尺量取。 九、水泵故障诊断及消除措施 在检修过程中,水泵故障的诊断是一个关键的环节,以下给出几种常见故障及消除措施,供大家有的放矢地进行水泵故障的诊断。 1、无液体提供,供给液体不足或压力不足 (1)水泵没有注水或没有适当排气 消除措施:检查泵壳和入口管线是否全部注满了液体。 2)水泵速度太低 消除措施:检查电机的接线是否正确,电压是否正常或者透平的蒸汽压力是否正常。 3)水泵系统水头太高 消除措施:检查系统的水头(特别是磨擦损失)。 4)水泵吸程太高 消除措施:检查现有的净压头(入口管线太小或太长会造成很大的磨擦损失)。 5)水泵叶轮或管线受堵 消除措施:检查有无障碍物。 6)水泵转动方向不对 消除措施:检查转动方向。 7)水泵产生空气或入口管线有泄漏 消除措施:检查入口管线有无气穴和/或空气泄漏。 8)水泵填料函中的填料或密封磨损,使空气漏入泵壳中 消除措施:检查填料或密封并按需要更换,检查润滑是否正常。 9)水泵抽送热的或挥发性液体时吸入水头不足 消除措施:增大吸入水头,向厂家咨询。 10水泵)底阀太小 消除措施:安装正确尺寸的底阀。 11)水泵底阀或入口管浸没深度不够 消除措施:向厂家咨询正确的浸没深度。用挡板消除涡流。 12)水泵叶轮间隙太大 消除措施:检查间隙是否正确。 13)水泵叶轮损坏 消除措施:检查叶轮,按要求进行更换。 14)水泵叶轮直径太小 消除措施:向厂家咨询正确的叶轮直径。 15)水泵压力表位置不正确 消除措施:检查位置是否正确,检查出口管嘴或管道。 2、水泵运行一会儿便停机 1)吸程太高 消除措施:检查现有的净压头(入口管线太小或太长会造成很大的磨擦损失)。 2)叶轮或管线受堵 消除措施:检查有无障碍物。 3)产生空气或入口管线有泄漏 消除措施:检查入口管线有无气穴和/或空气泄漏。 4)填料函中的填料或密封磨损,使空气漏入泵壳中 消除措施:检查填料或密封并按需要更换。检查润滑是否正常。 5)抽送热的或挥发性液体时吸入水头不足 消除措施:增大吸入水头,向厂家咨询。 6)底阀或入口管浸没深度不够 消除措施:向厂家咨询正确的浸没深度,用挡板消除涡流。 7)泵壳密封垫损坏 消除措施:检查密封垫的情况并按要求进行更换。 3、水泵功率消耗太大 1)转动方向不对 消除措施:检查转动方向。 2)叶轮损坏 消除措施:检查叶轮,按要求进行更换。 3)转动部件咬死 消除措施:检查内部磨损部件的间隙是否正常。 4)轴弯曲 消除措施:校直轴或按要求进行更换。 5)速度太高 消除措施:检查电机的绕组电压或输送到透平的蒸汽压力。 6)水头低于额定值。抽送液体太多 消除措施:向厂家咨询。安装节流阀,切割叶轮。 7)液体重于预计值 消除措施:检查比重和粘度。 8)填料函没有正确填料(填料不足,没有正确塞入或跑合,填料太紧) 消除措施:检查填料,重新装填填料函。 9)轴承润滑不正确或轴承磨损 消除措施:检查并按要求进行更换 。 10)耐磨环之间的运行间隙不正确 消除措施:检查间隙是否正确。按要求更换泵壳和/或叶轮的耐磨环。 11)泵壳上管道的应力太大 消除措施: 消除应力并厂家代表咨询。在消除应力后,检查对中情况。 4、泵的填料函泄漏太大 1)轴弯曲 消除措施:校直轴或按要求进行更换。 2)联轴节或泵和驱动装置不对中 消除措施:检查对中情况,如需要,重新对中。 3)轴承润滑不正确或轴承磨损 消除措施:检查并按要求进行更换。 5、轴承温度太高 1)轴弯曲 消除措施:校直轴或按要求进行更换。 2)联轴节或泵和驱动装置不对中 消除措施:检查对中情况,如需要,重新对中。 3)轴承润滑不正确或轴承磨损 消除措施:检查并按要求进行更换。 4)泵壳上管道的应力太大 消除措施:消除应力并向厂家代表咨询。在消除应力后,检查对中情况。 5)润滑剂太多 消除措施:拆下堵头,使过多的油脂自动排出。如果是油润滑的泵,则将油排放至正确的油位。 6、水泵填料函过热 1)水泵填料函中的填料或密封磨损,使空气漏入泵壳中 消除措施:检查填料或密封并按需要更换。检查润滑是否正常。 2)水泵填料函没有正确填料(填料不足,没有正确塞入或跑合,填料太紧) 消除措施:检查填料,重新装填填料函。 3)水泵填料或机械密封有设计问题 消除措施:向厂家咨询。 4)水泵机械密封损坏 消除措施:检查并按要求进行更换。向厂家咨询。 5)水泵轴套刮伤 消除措施:修复、重新机加工或按要求进行更换。 6)水泵填料太紧或机械密封没有正确调节 消除措施:检查并调节填料,按要求进行更换。调节机械密封(参考制造商的与水泵一起提供的说明或向厂家咨询)。 7、转动部件转动困难或有磨擦 1)水泵轴弯曲 消除措施:校直轴或按要求进行更换。 2)水泵耐磨环之间的运行间隙不正确 消除措施:检查间隙是否正确。按要求更换泵壳或叶轮的耐磨环。 3)水泵壳上管道的应力太大 消除措施:消除应力并厂家代表咨询。在消除应力后,检查对中情况。 4)水泵轴或叶轮环摆动太大 消除措施:检查转动部件和轴承,按要求更换磨损或损坏的部件。 5)水泵叶轮和泵壳耐磨环之间有脏物,泵壳耐磨环中有脏物 消除措施:清洁和检查耐磨环,按要求进行更换。隔断并消除脏物的来源。 修泵时容易忽略的一个小问题 我要讲的是在修理后组装时容易忽略的一件小事。 涡壳泵中叶轮出口中线即叶轮出口宽的中线应与涡壳进口中线对齐。如果对不齐时,应在叶轮轮彀与轴肩通过加设垫片调整。应将两中线控制在0.5毫米的范围内。对于比转数大的泵稍差些对泵的性能影响不大,对于中低比速的泵由于叶轮出口很窄,例如叶轮出口宽仅10毫米,如果与涡壳中线偏1毫米,对水泵的性能就有明显的影响。建议调整后可将两中线(叶轮及涡壳)误差控制在叶轮出口宽的5%以内为好。 导叶多级泵也是如此,是控制叶轮出口中线与导叶进口中线的误差。 空间导叶泵,最好用总装图给出的数据来确定叶轮在空间导叶中的位置。如果没有图纸,或凭经验,或通过试验结果调整叶轮的位置。 泵的汽蚀余量、吸程及各自计量单位表示字母 泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体,汽化的气泡在液体质点的撞击运动下,对叶轮等金属表面产生剥蚀,从而破坏叶轮等金属,此时真空压力叫汽化压力,汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。单位用米标注,用(NPSH)r。吸程即为必需汽蚀余量Δh:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许的安装高度,单位用米。 水泵吸程=标准大气压(10.33米)-汽蚀余量-安全量(0.5米) 标准大气压能压管路真空高度10.33米。 例如:某泵必需汽蚀余量为4.0米,求吸程Δh? 则:Δh的计算还要考虑汽化压力和管损 Δh=Pc-Pv/ρg-NPSHa-hc 米 讨论Δh公式 Δh的计算还要考虑汽化压力和管损 Δh=Pc-Pv/ρg-NPSHa-hc m 十、水泵的选型要点 第一节 选用原则 水泵是一种面大量广的通用型机械设备,它广泛地应用于石油、化工、电力冶金、矿山、选船、轻工、农业、民用和国防各部门,在国民经济中占有重要的地位。据79 年统计,我国泵产量达125.6万台。水泵的电能消耗占全国电能消耗的21%以上。因此大力降低泵有能源消耗,对节约能源具用十分重大的意义。 近年来,我们水泵行业设计研制了许多高效节能产品,如 QBY泵、 IHF泵、CQB泵、PF泵、FSB泵、2XZ泵、ZW泵等型号的泵类产品,对降低泵的能源消耗起了积极作用。但是目前在国民经济各个领域中,由于选型 不合理,许多的泵处于不合理运行状况,运行效率低,浪费了大量能源。还有的泵由于选型不合理,根本不能使用,或者使用维修成本增加,经济效益低。由此可见,合理选泵对节约能源同样具有重要意义。 所谓合理选泵,就是要综合考虑水泵机组和泵站的投资和运行费用等综合性的技术经济指标,使之符合经济、安全、适用的原则。具体来说,有以下几个方面: 必须满足使用流量和扬程的要求,即要求泵的运行工次点(装置特性曲线 与水泵的性能曲线的交点)经常保持在高效区间运行,这样既省动力又不易损坏机件。 所选择的水泵既要体积小、重量轻、造价便宜,又要具有良好的特性和较高的效率。 具有良好的抗汽蚀性能,这样既能减小泵房的开挖深度,又不使水泵发生汽蚀,运行平稳、寿命长。 按所选水泵建泵站,工程投资少,运行费用低。 第二节 水泵选型步骤 一、列出基本数据: 1、介质的特性:介质名称、比重、粘度、腐蚀性、毒性等。 2、介质中所含因体的颗粒直径、含量多少。 3、介质温度:(℃) 4、所需要的流量 一般工业用泵在工艺流程中可以忽略管道系统中的泄漏量,但必须考虑工艺变化时对流量的影响。农业用泵如果是采用明渠输水,还必须考虑渗漏及蒸发量。 5、压力:吸水池压力,排水池压力,管道系统中的压力降(扬程损失)。 6、管道系统数据(管径、长度、管道附件种类及数目,吸水池至压水池的几何标高等)。如果需要的话还应作出装置特性曲线。 7、在设计布置管道时,应注意如下事项: A、合理选择管道直径,管道直径大,在相同流量下、液流速度小,阻力损失小,但价格高,管道直径小,会导致阻力损失急剧增大,使所选泵的扬程增加,配带功率增加,成本和运行费用都增加。因此应从技术和经济的角度综合考虑。 B、排出管及其管接头应考虑所能承受的最大压力。 C、管道布置应尽可能布置成直管,尽量减小管道中的附件和尽量缩小管道长度,必须转弯的时候,弯头的弯曲半径应该是管道直径的3~5倍,角度尽可能大于90℃。 D、水泵的排出侧必须装设阀门(球阀或截止阀等)和逆止阀。阀门用来调节泵的工况点,逆止阀在液体倒流时可防止泵反转,并使泵避免水锤的打击。(当液体倒流时,会产生巨大的反向压力,使泵损坏) 二、确定水泵流量扬程 流量的确定 a、如果生产工艺中已给出最小、正常、最大流量,应按最大流量考虑。 b、如果生产工艺中只给出正常流量,应考虑留有一定的余量。 对于ns>;100的大流量低其不意扬程泵,流量余量取5%,对ns<;50的小流量高扬水泵,流量余量取10%,50≤ns≤100的泵,流量余量也取5%,对质量低劣和运行条件恶劣的泵,流量余量应取10%。 c、如果基本数据只给重量流量,应换算成体积流量。
⑻ 油田系统效率评价中区块中的d,e,f,g是指什么
探砂面 冲砂 探砂面是下入管柱实探井内砂面深度的施工。通过实探井内的砂面深度,可以为下步下入的其它管柱提供参考依据,也可以通过实探砂面深度了解地层出砂情况。如果井内砂面过高,掩埋油层或影响下步要下入的其它管住,就需要冲砂施工。 冲砂是向井内高速注入液体,靠水力作用将井底沉砂冲散,利用液流循环上返的携带能力,将冲散的砂子带到地面的施工。冲砂方式一般有正冲砂、反冲砂和正反冲砂三种。 洗井 洗井是在地面向井筒内打入具有一定性质的洗井工作液,把井壁和油管上的结蜡、死油、铁锈、杂质等脏物混合到洗井工作液中带到地面的施工。洗井是井下作业施工的一项经常项目,在抽油机井、稠油井、注水井及结蜡严重的井施工时,一般都要洗井。 正洗井 洗井工作液从油管打入,从油套环空返出。正洗井一般用在油管结蜡严重的井。 反洗井 洗井工作液从油套环空打入,从油管返出。反洗井一般用在抽油机井、注水井、套管结蜡严重的井。 通井 、刮蜡、刮削 用规定外径和长度的柱状规,下井直接检查套管内径和深度的作业施工,叫做套管通井。套管通井施工一般在新井射孔、老井转抽、转电泵、套变井和大修井施工前进行,通井的目的是用通井规来检验井筒是否畅通,为下步施工做准备。通井常用的工具是通井规和铅模。 下入带有套管刮蜡器的管柱,在套管结蜡井段上下活动刮削管壁的结蜡,再循环打入热水将刮下的死蜡带到地面,这一过程叫刮蜡(套管刮蜡)。 套管刮削是下入带有套管刮削器的管柱,刮削套管内壁,清除套管内壁上的水泥、硬蜡、盐垢及炮眼毛刺等杂物的作业。套管刮削的目的是使套管内壁光滑畅通,为顺利下入其它下井工具清除障碍。 油井(检泵)作业 从地层中开采石油的方法可分为两大类:一类是利用地层本身的能量来举升原油,称为自喷采油法;另一类是由于地层本身能量不足,必须人为地用机械设备给井内液体补充能量,才能将原油举升到地面,称为人工举升采油法或机械采油法。目前,油田人工举升方式主要有气举、有杆泵采油和无杆泵采油。 有杆泵采油包括抽油机有杆泵和地面驱动螺杆泵。无杆泵采油包括电动潜油泵、水力活塞泵、射流泵等。无论采用什么举升采油方式,由于油田开发方案调整、设备故障等原因,需要进行检(换)泵作业。本章着重介绍抽油机有杆泵(简称抽油泵)、地面驱动螺杆泵(简称螺杆泵)、电动潜油泵(简称电潜泵)、水力活塞泵的作业方法。 检(换)抽油泵 抽油机有杆泵采油是将抽油机悬点的往复运动通过抽油杆传递给抽油泵,抽油泵活塞上下运动带出井内液体的采油方式,是目前各油田应用最广泛的一种人工举升采油方式,约占人工举升井数的90%左右。它主要由抽油机、抽油泵、抽油杆及配套工具所组成。 由于井下抽油泵发生故障应进行检泵。两次检泵之间的时间间隔称为检泵周期。油井的产量、油层压力、油层温度、出气出水情况、油井的出砂结蜡、原油的腐蚀性、油井的管理制度等诸多因素都会影响检泵周期的长短。 抽油井由于事故检泵的原因一般有以下几种: 1、油井结蜡造成活塞卡、凡尔卡,使抽油泵不能正常工作或将油管堵死。 2、砂卡、砂堵检泵。 3、抽油杆的脱扣造成检泵。 4、抽油杆的断裂造成检泵。 5、泵的磨损漏失量不断增大,造成产液量下降,泵效降低,需检泵施工。 6、抽油杆与油管发生偏磨,将油管磨坏或将接箍、杆体磨断,需检泵施工。 7、油井的动液面发生变化,产量发生变化,为查清原因,需检泵施工。 8、根据油田开发方案的要求,需改变工作制度换泵或需加深或上提泵挂深度等。 9、其它原因:如油管脱扣、泵筒脱扣、衬套乱、大泵脱接器断脱等造成的检泵施工等。 检泵作业施工主要包括以下施工工序: 施工准备、洗井、压井、起抽油杆柱、起管柱、刮蜡、通井、探砂面、冲砂、配管柱、下管柱、下抽油杆柱、试抽交井、编写施工总结等。 潜油电泵井作业 潜油电泵全称电动潜油离心泵,简称电泵,是将潜油电机和离心泵一起下入油井内液面以下进行抽油的井下举升设备。潜油电泵是井下工作的多级离心泵,同油管一起下入井内,地面电源通过变压器、控制柜和潜油电缆将电能输送给井下潜油电机,使电机带动多级离心泵旋转,将电能转换为机械能,把油井中的井液举升到地面。近些年来,国内外潜油电泵举升技术发展很快,在油田生产中,特别是在高含水期,大部分原油是靠潜油电泵生产出来的。电潜泵在非自喷高产井或高含水井的举升技术中将起重要的作用。 典型的潜油电泵井的系统它主要由三部分组成: (1)地面部分:地面部分包括变压器、控制柜、接线盒和特殊井口装置等。 (2)中间部分:中间部分主要有油管和电缆。 (3)井下部分:井下部分主要有多级离心泵、油气分离器、潜油电机和保护器。 上述三部分的核心是离心泵、油气分离器、潜油电机、保护器、潜油电缆、变压器和控制柜七大部件。 潜油电泵井的系统组成 1-变压器;2-控制柜;3-电流表;4-接线盒; 5-地面电缆;6-井口装置;7-圆电缆; 8-泄油阀;9-电缆接头;10-单流阀;11-扁电缆;12-油管;13-泵头;14-泵;15-电缆护罩; 16-分离器;17-保护器;18-套管;19-潜油电机;20-扶正器 潜油电泵井作业程序 1、下泵作业 起原井管柱、套管刮蜡、洗井冲砂、探人工井底、测井径、通井、下丢手管柱、换套管头、井下机组下井前的地面检查、井下机组联接、电机和保护器注油、相序检查、电缆安装和下井、单流阀和泄油阀的安装、井口安装、安装电泵井口流程、启泵投产。 2、电泵起出施工 起机组前的准备、起出油管、起出电缆、起出机组、起出设备评价和运回设备。 第四章 常规注水井作业 分层注水工艺原理 油田注水是保持油层压力,使油井长期高产稳产的一项重要措施,目前我国各油田大部分都采用注水的方法,给油层不断补充能量,取得了较好的开发效果。油田注水的目的是提高地层压力,保持地层能量,以实现油田稳产高产,提高最终采收率。由于不同性质的油层吸水能力和启动压力有很大差别,采用多层段笼统注水,将使高渗透层与低渗透层之间出现层间干扰。 通过矿场试验证实,在长期笼统注水条件下,就单井而言,每口井都有干扰现象;就层段而言,大部分层段有干扰现象。注水要求是分层定量注水,在注水井通过细分层段实行分层配注,有利于减少层间干扰,解决层间和平面矛盾,改善吸水剖面,提高驱油效率,以便合理控制油井含水和油田综合含水上升速度,提高油田开发效果。 分层注水管柱 分层配水管柱是实现同井分层注水的重要技术手段。分层注水的实质是在注水井中下入封隔器,将各油层分隔,在井口保持同一压力的情况下,加强对中低渗透层的注入量,而对高渗透层的注入量进行控制,防止注入水单层突进,实现均匀推进,提高油田的采收率。我国油田大规模应用的分层配水管柱有同心式和偏心式两种。前者可用于注水层段划分较少较粗的油田开发初期,后者适用于注水层段划分较多较细的中、高含水期。此外,还有用于套管变形井的小直径分层配水管柱。 注水井井下工具 封隔器:扩张式封隔器、压缩式封隔器 配水器:固定式分层配水器、活动式配水器、偏心配水器 压 裂 压裂是指在井筒中形成高压迫使地层形成裂缝的施工过程。通常指水力压裂,水力压裂是指应用水力传压原理,从地面泵入携带支撑剂的高压工作液,使地层形成并保持裂缝,是被国内、外广泛应用的行之有效的增产、增注措施。由于被支撑剂充填的高导流能力裂缝相当于扩大了井筒半径,增加了泄流面积,大大降低了渗流阻力,因而能大幅度提高油、气井产量,提高采油速度,缩短开采周期,降低采油成本。 压裂设备及管柱 一、地面设备 1、压裂井口 压裂井口一般可分为两类: ①用采油树压裂井口。 ②采用大弯管、投球器、井口球阀与井口控制器的专 用压裂井口。 2、压裂管汇 目前压裂管汇种类很多,承压和最大过砂能力也不相同。常用的有压裂管汇车和专用的地面管汇。专用的地面管汇有8个连接头,压裂车可任选一个连接。高压管线外径Ф76mm,内径Ф60mm,最高压力可达100MPa。 3、投球器 投球器有两种,一种是前面井口装置中用于分层压裂管柱中投钢球的投球器,另一种是选压或多裂缝压裂封堵炮眼用投球器。美国进口投球器,最大工作压力100MPa,一次装Ф22mm的堵球200个,电动旋转投球每分钟12圈,每圈投4个球。 二、压裂车组 压裂设备主要包括压裂车、混砂车、仪表车、管汇车等。 1、压裂泵车 压裂车是压裂的主要动力设备,它的作用是产生高压,大排量的向地层注入压裂液,压开地层,并将支撑剂注入裂缝。它是压裂施工中的关键设备,主要由运载汽车、驱泵动力、传动装置、压裂泵等四部分组成。 2、混砂车 混砂车的作用是将支撑剂、压裂液及各种添加剂按一定比例混合起来,并将混好的携砂液供给压裂车,压入井内。目前混砂车有双筒机械混砂车、风吸式混砂车和仿美新型混砂车。混砂车主要由供液、输砂、传动三个系统组成。 3、其它设备 除了压裂车、混砂车主要设备外,还有仪表车、液罐车、运砂车等。仪表车是用于施工时,记录压裂过程各种参数,控制其它压裂设备的中枢系统,又称作压裂指挥车。 三、压裂管柱 压裂管柱主要由压裂油管、封隔器、喷砂器、水力锚等组成。目前井下管柱可分为笼统压裂管柱和分层压裂管柱。 1、压裂油管 压裂应使用专用油管。抗压强度应满足设计要求。浅井、低压可用J55钢级,内径Ф62mm油管(外径φ73mm);中深井和深井使用N80或P105的内径Ф62mm或Ф76mm外加厚油管,最高限压分别是70Mpa和90Mpa。 2、封隔器 目前压裂用封隔器种类较多,浅井使用扩张式或压缩式50℃低温胶筒封隔器。深井使用扩张式、压缩式或机械式90℃以上胶筒封隔器。深井大通径CS-1封隔器,工作压力105Mpa,工作温度可达177℃。 3、喷砂器 喷砂器主要作用一是节流,造成压裂管柱内外压差,保证封隔器密封;二是通往地层的通道口,使压裂液进入油层,三是避免压裂砂直接冲击套管内壁造成伤害。 4、压裂管柱 压裂管柱一般分为笼统压裂管柱和分层压裂管柱。 1)笼统压裂管柱 笼统压裂管柱结构为:油管+水力锚+封隔器+喷嘴。 2)分层压裂管柱 分层压裂管柱包括: ①双封卡单层:Ф73mm或Ф88.9mm外加厚油管+水力锚+封隔器+喷砂器+封隔器+死堵。压裂之后可以用上提的方法压裂其它卡距相同层段。 ②三封卡双层:Ф73mm或Ф88.9mm油管+水力锚+封隔器+喷砂器(带套)+封隔器+喷砂器(无套)+封隔器+死堵。可以不动管柱压裂二层。 ③四封卡三层:Ф73mm或Ф88.9mm油管+封隔器+喷砂器(甲套)+封隔器+喷砂器(乙套)+封隔器+喷砂器(丙无套)+封隔器+死堵。可以不动管柱压裂三层。 在压裂管柱的丈量和组配过程中要考虑到油管由于温度效应、活塞效应、膨胀效应、弯曲效应引起的油管长度变化。 第二节 压裂液 压裂液的主要作用,是将地面设备的能量传递到油层岩石上,将油层岩石劈开形成裂缝,把支撑剂输送到裂缝中。压裂液在施工中按不同阶段的作用可分为前置液、携砂液、顶替液三种。 为了压裂施工的顺利实施,要求压裂液具有低滤失性、高携砂性、降阻性、稳定性、配伍性、低残渣、易返排等性能。随着石油工业的发展,压裂施工的规模越来越大,压裂液用量越来越大,因而压裂液还应具备货源广、成本低,配制简单等特点,以满足大型压裂和新井压裂施工。 压裂液主要分为水基压裂液、油基压裂液、乳化压裂液、泡沫压裂液、醇基压裂液、表面活性剂胶束压裂液(清洁压裂液)和浓缩压裂液等。水基压裂液成本低、使用安全,因而应用广泛。目前世界上约有70%以上的压裂作业采用的胍胶和羟丙基胍胶水基压裂液,泡沫压裂液约占总用量的25%,而油基压裂液使用很少,占5%。 支撑剂 支撑剂是水力压裂时地层压开裂缝后,用来支撑裂缝阻止裂缝重新闭合的一种固体颗粒。它的作用是在裂缝中铺置排列后形成支撑裂缝,从而在储集层中形成远远高于储集层渗透率的支撑裂缝带。使流体在支撑裂缝中有较高的流通性,减少流体的流动阻力,达到增产、增注的目的。 为了适应各种不同地层以及不同井深压裂的需要,人们开发了许多种类的支撑剂,大致可分为天然和人造两大类。支撑剂性能主要是物理性能和导流能力。 目前常用的支撑剂有天然石英砂和人造支撑剂陶粒 石英砂多产于沙漠、河滩或沿海地带。如美国渥太华砂、约旦砂和国内兰州砂、承德砂、内蒙砂等。天然石英砂的矿物组分以石英为主。石英含量(质量百分比)是衡量石英砂质量的重要指标,我国压裂用石英砂中的石英含量一般在80%左右,在天然石英砂的石英含量中,单晶石英颗粒所占的质量百分比愈大,则该种石英砂的抗压强度愈高。 一、滑套式管柱分层压裂工艺 1、管柱结构:由投球器、井口球阀、工作筒和堵塞器、多级封隔器和多级喷砂器组成。所用的封隔器以扩张式为主,特殊情况也可以用压缩式的;也可以根据施工需要,用尾喷嘴和水力锚配合滑套式喷砂进行混合组配。 打捞作业 在油水井生产过程中,由于各种原因常引起井下落物和井下工具遇卡。各种井下落物在很大程度上影响着油水井的正常生产,严重时可造成停产。因此,需要针对不同类型的井下落物,选用相应的打捞工具,捞出井下落物,恢复油水井正常生产。 一、打捞作业的分类 捞出井下落物的作业过程称打捞作业。可以从不同角度对打捞作业的性质进行分类。 1、按落物种类进行划分 根据井下落物的种类可将打捞作业分成四类: (1)管类落物打捞,如油管、钻杆、封隔器、工具等。 (2)杆类落物打捞,如(断脱的)抽油杆、测试仪器、加重杆等。 (3)绳类落物打捞,如录井钢丝、电缆等。 (4)小件落物打捞,如铅锤、刮蜡片、压力计、取样器和凡尔球、牙轮等。 2、按打捞作业的难易程度划分 这是现场上按照工程处理难易程度进行分类的一种方法,分为简单打捞和复杂打捞两种。这种划分方法便于施工准备和制定施工措施。 二、常用的打捞工具 在长期的打捞实践中,人们根据不同类型的井下落物,设计出了许多相应的打捞工具。 1、管类落物打捞工具 常用来打捞管类落物的工具有:公锥、母锥、滑块卡瓦打捞矛、接箍捞矛、可退式打捞矛、可退式打捞筒、开窗打捞筒等。 2、杆类落物打捞工具 常用工具有抽油杆打捞筒、组合式抽油杆打捞筒、活页式捞筒、三球打捞器、摆动式打捞器、测试井仪器打捞筒等。 3、绳类落物打捞工具 常用工具有内钩、外钩、内外组合钩、老虎嘴等。 4、小件落物打捞工具 常用工具有一把抓、反循环打捞篮、磁力打捞器等。 5、辅助打捞工具 常用的辅助打捞工具有铅模、各种磨铣工具(平底磨鞋、凹底磨鞋、领眼磨鞋、梨形磨鞋、柱形磨鞋、内铣鞋、外齿铣鞋、裙边鞋、套铣鞋等)、各种震击器(上击器、下击器、加速器和地面下击器等)、安全接头和各种井下切割工具等。 6、大修常用钻具和井口工具 大修常用的钻具有23/8″~31/2″正反扣钻杆、31/2″~41/8″钻铤、21/2″~31/2″方钻杆。常用的井口工具有轻便水龙头、液压钳、吊钳、安全卡瓦、各种规格的活门吊卡、井口卡瓦、方钻杆补心、钻铤提升短节、接头等。 7、倒扣工具和钻具组合 常规打捞施工时常用的倒扣工具有倒扣器、倒扣捞矛、倒扣捞筒、倒扣安全接头、倒扣下击器。常用的钻具组合有两种(自下而上)。 (1)倒扣捞筒(倒扣捞矛)+倒扣安全接头+倒扣下击器+倒扣器+正扣钻杆(油管)。 (2)倒扣捞筒(倒扣捞矛)+倒扣安全接头+反扣钻杆。 三、井下落物打捞步骤 (1)下铅摸打印,以便分析井下鱼顶形态、位置。 (2)根据印痕分析井下情况及套管环形空间的大小,选择合适的打捞工具。 (3)按操作程序下打捞工具进行打捞。 (4)捞住落物后即可活动上提。当负荷正常后,可适当加快起钻速度。 解卡作业 卡钻事故按其形成的原因可分为以下几种类型: (1)油水井生产过程中造成的油管或井下工具被卡,如砂卡、蜡卡等。 (2)井下作业不当造成的卡钻,如落物卡、水泥(凝固)卡、套管卡等。 (3)井下下入了设计不当或制造质量差的井下工具造成的卡钻,如封隔器不能正常解封造成的卡钻。 4、解卡 1)砂卡的解除方法 凡是由于井内砂子造成的卡管柱或工具事故,统称为砂卡事故,简称为砂卡。砂卡的特征一般为管柱用正常悬重提不动、放不下、转不动。 2)水泥卡钻解除方法 水泥卡钻的处理可分为两种情况:一种是能够开泵循环的;另一种憋泵开不了泵的。对可开泵循环的,可用浓度为15%的盐酸进行循环,破坏水泥环进行解卡。 3)解除落物卡钻 落物卡钻原因多数是由于施工中责任心不强,或者工具构件质量低劣所造成的。如钳牙、卡瓦牙、井口螺丝、撬杠、搬手及其它小件工具等落井,将井下工具(如封隔器、套铣筒等)卡住,造成落物卡钻事故。 处理落物卡钻,切忌大力上提,以防卡死。一般处理方法有两种:若被卡管柱可转动,可以轻提慢转管柱,有可能造成落物挤碎或者拨落,使井下管柱解卡;若轻提慢转处理不了,或者管柱转不动,可用壁钩捞出落物以达到解卡的目的。 4)解除套管卡钻 套管卡钻通常分为变形卡、破裂卡、错断卡。不论处理那种形式的卡钻,都要将卡点以上的管柱取出,修好了套管,卡钻也就解除了。 5)封隔器的卡瓦卡钻 解除封隔器卡瓦卡钻可用大力上提解卡和正转的方法。具体做法是在钻具设备允许范围内进行大力上提和下放,必要时可将封隔器卡瓦拉断,然后把余下的部分打捞出来,实现解卡。若活动法不行,则把封隔器以上的油管倒出来,再下钻杆带公锥打捞,然后正转钻具上提解卡。封隔器卡瓦卡钻,还可以用震击解卡。具体做法是把封隔器以上的油管倒出,用钻杆下带震击器、加速器、安全接头、打捞工具的组合钻具,打捞封隔器,捞到后使用震击器解卡。 第六节 套管整形 套管变形或错断后,内通径减小,针对变形和错断点以下的各种工艺技术措施无法实施,导致油气水井停产或报废,而且能引发成片套损。因此,套管变形和错断后,应采取一定的技术措施进行整形扩径,捞尽井下落物后,根据井况进行密封加固修复或取套修复,也可彻底报废后侧钻修复。套管整形扩径技术是套管变形和错断井修复的前提和基础。 套管整形扩径的常用工具有梨形胀管器、旋转碾压法整形,旋转震击式整形器、偏心辊子整形器、三锥辊套管整形器和各种形状的铣锥。 第八节 套管加固 对变形、错断的套管经整形扩径打开通道,捞尽井内落物后进行加固修复,一是防止套损井段复位通径减小;二是保持套管井眼有一基本通道;三是密封加固能防止套损井段进水成为成片套损源;四是修复成本低。缺点是加固修复后,井眼内通径减少。目前加固的方法有不密封丢手加固和液压密封加固。 第十一节 电动潜油泵打捞 随着电泵井的增加,作业过程中卡泵、电缆击穿、脱落、掉泵、砂卡电泵、套管变形卡泵事故不断发生,且电泵结构复杂、外径大,加上电缆因素,人们曾一度被打捞电泵问题所困绕。 经多年攻关,已经总结出适合我国油田的一整套的打捞工艺及专用工具,为我国油井打捞技术又增添了新的一页。 一、电泵事故分类 A类:电泵起不动,原管柱等未损坏。 B类:全套电泵机组,部分电缆、油管落入井内。 C类:只剩电机组或部分电机组在井内。 二、电泵打捞 1、上下活动打捞 原管柱未损坏情况下(A类),或其它情况下捞获后,可在油管、地面设备允许的负荷内上下活动,以达到松动解卡捞获电泵的目的,且不可转管柱,更不能倒扣。 2、打捞电缆、管柱 活动无效时,对A类情况可以从电泵泄油器以上把油管与电缆全部切断,起出油管和电缆,对于B类情况,捞获后可采用震击释卡,若无效,也可采用切割或套、磨、铣等工艺把油管和电缆全部捞出。 3、打捞电泵 冲洗鱼顶,下电泵卡瓦捞筒(需要时,还要套铣电泵)对电泵进行打捞。捞获后,可用上下活动、震击释卡,若仍无效,就从泵连接螺栓处提断,一节一节地提捞,直至把全部电泵机组全部捞出。 4、破坏性电泵打捞 倒掉电机上接头,用特制工具抽出转子、定子,最后磨掉电机外壳。 一、水泥浆封固永久报废工艺技术 水泥浆封固永久报废工艺技术主要适用于严重损坏的注水井及部分需补钻调整井而需要作报废处理的油井。 1、水泥浆封固永久报废工艺原理 水泥浆封固永久报废就是利用水泥浆对射孔井段、错断、破裂部位挤注封堵,达到永久封固报废的目的。 2、施工方法 工程报废井多属井况复杂、套损严重井,一般有落物卡阻,因此按有落物的错断卡阻型井况介绍施工方法 。 1)压井 2)试提、起原井管柱 3)打印 核实套损状况、鱼顶状况、深度。 4)处理卡阻部位的落物 下击或磨铣套损部位落物,让出套损部位2~4m。 5)整形扩径 选用梨形或锥形铣鞋、平底磨鞋等进行整形扩径。 6)打捞 打捞处理套损部位以下落物。 7)通井 8)封固报废 9)探水泥面 10)试压 对灰塞试压,压力为15MPa,稳压30min,压力降不超过0.5MPa为合格。 11)完井