专利摘要
一种带有端面吸入孔口的同步回转油气混输泵,包括主轴,主轴上套装有转子,缸体两端分别与左端盖、右端盖相连,缸体、左端盖和右端盖组成缸体组件;缸体和转子的轴心间具有偏心距,缸体的内表面和转子的外表面始终在同一位置保持相切,缸体内壁和转子的外表面之间构成月牙形的工作腔;缸体端盖上开设有吸入孔口;转子径向方向上开设有排出孔口以及滑板槽,滑板槽内设置有滑板;滑板将工作腔分割为吸入腔和排出腔两部分,吸入腔与吸入孔口相连通,排出腔与开设在转子径向方向上的排出孔口相连通。本实用新型避免了吸入孔口和排出孔口在一定转角范围内通过工作腔直接连通,消除了由于高压流体回流造成的能量损失,使其在高含气率工况下有较高效率。
权利要求
1.一种带有端面吸入孔口的同步回转油气混输泵,其特征在于,包括缸体(2)、左端盖(18)、右端盖(19)以及主轴(10),主轴(10)上套装有转子(4),并且转子(4)与主轴(10)同轴安装;缸体(2)两端分别与左端盖(18)、右端盖(19)相连,缸体(2)、左端盖(18)和右端盖(19)组成缸体组件,并且左端盖(18)、右端盖(19)安装在一对缸体轴承(16)上;缸体(2)和转子(4)的轴心间具有偏心距,缸体(2)的内表面和转子(4)的外表面始终在同一位置保持相切,缸体(2)内壁和转子(4)的外表面之间构成月牙形的工作腔;转子(4)径向方向上开设有排出孔口(8)以及滑板槽(6),滑板槽(6)内设置有能够沿滑板槽(6)进行移动的滑板(7);滑板(7)将工作腔分割为吸入腔(3)和排出腔(9)两部分,吸入腔(3)与吸入孔口(5)相连通,排出腔(9)与开设在转子(4)径向方向上的排出孔口(8)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种带有端面吸入孔口的同步回转油气混输泵,其特征在于,还包括第一主轴轴承(13)和第二主轴轴承(15),主轴(10)安装在第一主轴轴承(13)和第二主轴轴承(15)上;第一主轴轴承(13)的端部设置有主轴轴承盖(12),主轴轴承盖(12)上设置有用于防止主轴轴承腔内润滑油向外泄漏的第一旋转轴封(11)。
3.根据权利要求1所述的一种带有端面吸入孔口的同步回转油气混输泵,其特征在于,滑板(7)一端为矩形端,一端为圆头端;滑板(7)的圆头端与缸体(2)铰接,滑板(7)的矩形端设置在滑板槽(6)内。
4.根据权利要求1所述的一种带有端面吸入孔口的同步回转油气混输泵,其特征在于,缸体组件安装在机壳(1)中,机壳(1)两端分别与左轴承座(14)和右轴承座(20)连接。
5.根据权利要求4所述的一种带有端面吸入孔口的同步回转油气混输泵,其特征在于,在径向方向上缸体(2)与机壳(1)之间具有间隙,右端盖(19)与右轴承座(20)之间具有间隙,以构成与进口(23)连接的吸入通道;左端盖(18)与左轴承座(14)间具有间隙。
6.根据权利要求4所述的一种带有端面吸入孔口的同步回转油气混输泵,其特征在于,右轴承座(20)的端部设置有缸体轴承端盖(22),缸体轴承端盖(22)上设置有用于防止出口处高压流体向缸体轴承腔泄漏的第三旋转轴封(21)。
7.根据权利要求1所述的一种带有端面吸入孔口的同步回转油气混输泵,其特征在于,缸体(2)和转子(4)各自绕自身轴心旋转;吸入孔口(5)和排出孔口(8)分别随缸体(2)和转子(4)一起旋转,吸入孔口(5)的开闭由转子(4)的端面与右端盖(19)的相对位置决定,排出孔口(8)始终与排出腔(9)连通。
8.根据权利要求1所述的一种带有端面吸入孔口的同步回转油气混输泵,其特征在于,左端盖(18)和右端盖(19)上分别设置有用于分隔吸入通道与缸体轴承腔的第二旋转轴封(17)。
9.根据权利要求1所述的一种带有端面吸入孔口的同步回转油气混输泵,其特征在于,吸入孔口(5)的几何形状为曲面三角形;吸入孔口(5)的数量为一个或者两个,吸入孔口(5)开设在右端盖(19)上或同时开设在右端盖(19)和左端盖(18)上。
10.根据权利要求9所述的一种带有端面吸入孔口的同步回转油气混输泵,其特征在于,吸入孔口(5)开设在右端盖上(19)上时,当转子转角 时,吸入孔口(5)全部被转子(4)端面遮盖即吸入孔口(5)关闭,而滑板(7)另一侧的排出腔(9)则与排出孔口(8)连通;随着转子(4)的顺时针转动,吸入腔(3)容积逐渐增加,然而在 间,吸入孔口(5)仍然关闭,此转角范围对应吸入腔(3)内残留气体的膨胀过程,而在滑板(7)另一侧,则由于排出腔(9)容积的不断减小持续进行排出过程;当 时,吸入孔口(5)逐渐打开,随着吸入腔(3)容积的增加,气液流体进入吸入腔(3),直到 时,吸入孔口(5)再次完全关闭,吸入过程结束;当 时,排出孔口(8)与新形成的排出腔(9)连通,当 时即完成一个工作循环;其中,
说明书
技术领域
本实用新型属于容积式油气混输增压装置技术领域,适用于从纯液到纯气工况的任意含气率油气混合物的增压输送,具体涉及一种带有端面吸入孔口的同步回转油气混输泵。
背景技术
在现代油气田开采技术中,油气混输技术是一种高效、经济、环保的先进技术。结合油气集输工艺,采用油气混输技术不仅可以实现油井伴生气的完全回收从而大大减少油田生产碳排放量,还可以有效增加油井的采收率并延长老油井寿命,同时针对诸如边界、荒漠和海洋油田则可简化油气集输工艺流程从而大大降低开采成本。
油气混输泵是油气混输技术的核心设备,它与气体压缩机和液体泵不同之处在于可以实现对气相和液相流体混合物的增压输送,其工况超出了一般气体压缩机和泵的工作范围。鉴于目前油气混输泵的应用情况,特别是在中小流量范围内,容积式油气混输泵较旋转动力式油气混输泵在工况适应性和增压能力方面更具优势。基于容积式油气混输泵的增压机理,它理论上适用于从纯液到纯气范围内任意含气率的气液流体增压输送。目前使用较为广泛的双螺杆油气混输泵,由于其复杂的转子型线,存在制造成本高、抗砂能力较差等不足。为此,设计开发低制造成本、高效率、高可靠性的容积式油气混输泵对油气混输技术的推广与实施具有重要的实际意义。
同步回转油气混输泵则是一种新型的容积式油气混输泵,其独特的旋转缸体设计实现了缸体和转子的“同步”旋转,最大限度地降低了转子与缸体间的相对运动速度,从而使得该类机械较传统容积式压缩机和泵具有更高机械效率。同步回转油气混输泵的部件均具有简单几何形状且易于加工,使其具有较低的制造成本。然而,为适应从纯液到纯气任意含气率的工况,同步回转油气混输泵没有设置排出阀以避免高压封闭容积的形成。由于现有的同步回转油气混输泵的吸入孔口与排出孔口分别设置在缸体和转子的径向圆柱面上,而排出阀的移除使得在混输泵运行过程中的某一转子转角范围内存在吸入孔口与排出孔口通过工作腔直接连通的情况,这样在压差的作用下便造成了高压侧流体向低压侧回流的现象,特别是在高含气率下,会造成较大的能量损失,影响混输泵装置的流量与效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种带有端面吸入孔口的同步回转油气混输泵,避免同步回转油气混输泵在工作过程中吸入孔口与排出孔口通过工作腔直接连通,从而消除高压流体回流造成的额外能量损失,使得混输泵在任意含气率工况下具有稳定的工作效率。
为实现上述目的,本实用新型的技术方案是:
一种带有端面吸入孔口的同步回转油气混输泵,包括缸体、左端盖、右端盖以及主轴,主轴上套装有转子,并且转子与主轴同轴安装;缸体两端分别与左端盖、右端盖相连,缸体、左端盖和右端盖组成缸体组件,并且左端盖、右端盖安装在一对缸体轴承上;缸体和转子的轴心间具有偏心距,缸体的内表面和转子的外表面始终在同一位置保持相切,缸体内壁和转子的外表面之间构成月牙形的工作腔;转子径向方向上开设有排出孔口以及滑板槽,滑板槽内设置有能够沿滑板槽进行移动的滑板;滑板将工作腔分割为吸入腔和排出腔两部分,吸入腔与吸入孔口相连通,排出腔与开设在转子径向方向上的排出孔口相连通。
本实用新型进一步的改进在于,还包括第一主轴轴承和第二主轴轴承,主轴安装在第一主轴轴承和第二主轴轴承上;第一主轴轴承的端部设置有主轴轴承盖,主轴轴承盖上设置有用于防止主轴轴承腔内润滑油向外泄漏的第一旋转轴封。
本实用新型进一步的改进在于,滑板一端为矩形端,一端为圆头端;滑板的圆头端与缸体铰接,滑板的矩形端设置在滑板槽内。
本实用新型进一步的改进在于,缸体组件安装在机壳中,机壳两端分别与左轴承座和右轴承座连接。
本实用新型进一步的改进在于,在径向方向上缸体与机壳之间具有间隙,右端盖与右轴承座之间具有间隙,以构成与进口连接的吸入通道;左端盖与左轴承座间具有间隙。
本实用新型进一步的改进在于,右轴承座的端部设置有缸体轴承端盖,缸体轴承端盖上设置有用于防止出口处高压流体向缸体轴承腔泄漏的第三旋转轴封。
本实用新型进一步的改进在于,缸体和转子各自绕自身轴心旋转;吸入孔口和排出孔口分别随缸体和转子一起旋转,吸入孔口的开闭由转子的端面与右端盖的相对位置决定,排出孔口始终与排出腔连通。
本实用新型进一步的改进在于,左端盖和右端盖上分别设置有用于分隔吸入通道与缸体轴承腔的第二旋转轴封。
本实用新型进一步的改进在于,吸入孔口的几何形状为曲面三角形;吸入孔口的数量为一个或者两个,吸入孔口开设在右端盖上或同时开设在右端盖和左端盖上。
本实用新型进一步的改进在于,吸入孔口开设在右端盖上上时,当转子转角 时,吸入孔口全部被转子端面遮盖即吸入孔口关闭,而滑板另一侧的排出腔则与排出孔口连通;随着转子的顺时针转动,吸入腔容积逐渐增加,然而在 间,吸入孔口仍然关闭,此转角范围对应吸入腔内残留气体的膨胀过程,而在滑板另一侧,则由于排出腔容积的不断减小持续进行排出过程;当 时,吸入孔口逐渐打开,随着吸入腔容积的增加,气液流体进入吸入腔,直到 时,吸入孔口再次完全关闭,吸入过程结束;当 时,排出孔口与新形成的排出腔连通,当 时即完成一个工作循环;其中,
与现有技术相比,本实用新型具有的有益效果:本实用新型运行时,转子由主轴驱动绕转子轴心O1顺时针旋转,转子带动滑板做刚体平面运动,滑板进而驱动缸体绕缸体轴心O2顺时针旋转,以上运动造成吸入腔的容积不断增加而排出腔的容积不断减小,促成混输泵吸入与排出过程的进行,将气液流体从低压侧输送到高压侧,从而实现对气液流体的增压输送。本实用新型在对混输泵工作过程与容积流量影响很小的前提下,消除了由于高压流体通过排出孔口向吸入孔口回流造成的额外能量损失,使其在高含气率工况下仍具有较高效率。
进一步的,左端盖和右端盖上分别设置了第二旋转轴封,以分隔吸入通道与缸体轴承腔。
进一步的,在主轴轴承盖上设置了第一旋转轴封,以防止主轴轴承腔内润滑油向外泄漏;
进一步的,在缸体轴承端盖处设置了第三旋转轴封,以防止出口处高压流体向缸体轴承腔泄漏。
进一步的,本实用新型的吸入孔口的开闭由转子的端面和右端盖间的相对重合位置决定,避免了吸入孔口和排出孔口在 范围内通过工作腔直接连通,消除了由于高压流体回流所造成的能量损失。此外,本实用新型的吸入过程持续转角为 一方面使得混输泵在吸入过程开始前的转角范围 内存在一个膨胀过程,另一方面使得最大吸入容积损失了转角范围 内所对应的工作腔容积;然而,在 附近,工作腔容积随转子转角的变化率很小,由于在一般情况下 本实用新型所对应的膨胀终了容积少于最大吸入容积的0.7%,所损失的吸入容积少于最大吸入容积的0.4%。
附图说明
图1为带端面吸入孔口的同步回转油气混输泵整体结构的径向剖面图。
图2为带端面吸入孔口的同步回转油气混输泵整体结构的轴向剖面图。
图3为带端面吸入孔口的同步回转油气混输泵工作原理图。
图中,1为机壳,2为缸体,3为吸入腔,4为转子,5为吸入孔口,6为滑板槽,7为滑板,8为排出孔口,9为排出腔,10为主轴,11为第一旋转轴封,12为主轴轴承盖,13为第一主轴轴承,14为左轴承座,15为第二主轴轴承,16为缸体轴承,17为第二旋转轴封,18为左端盖,19为右端盖,20为右轴承座,21为第三旋转轴封,22为轴承端盖,23为进口,24为出口。
具体实施方式
参见图1和图2,本实用新型包括机壳1、缸体2、左端盖18、右端盖19以及主轴10,主轴10上套装有转子4、第一主轴轴承13和第二主轴轴承15,其中,转子4与主轴10同轴安装,并且主轴10安装在第一主轴轴承13和第二主轴轴承15上,缸体2两端分别与左端盖18、右端盖19通过螺钉连接,缸体2、左端盖18和右端盖19组成缸体组件,并且左端盖18、右端盖19安装在一对缸体轴承16上。缸体2和转子4的轴心间具有一定偏心距,缸体2的内表面和转子4的外表面始终在同一位置保持相切,缸体2内壁和转子4的外表面之间构成月牙形空腔,即本实用新型的工作腔。缸体2和转子4各自绕自身轴心旋转。转子4径向方向上开设有排出孔口8以及滑板槽6,滑板槽6内设置有能够沿滑板槽6进行移动的滑板7。滑板7一端为矩形端,一端为圆头端;滑板7的圆头端与缸体2铰接,滑板7的矩形端嵌入滑板槽6内,滑板7将工作腔分割为吸入腔3和排出腔9两部分,吸入腔3与吸入孔口5相连通,排出腔9与开设在转子4径向方向上的排出孔口8相连通。其中,吸入孔口5的几何形状为由两弧边和一直边构成的曲边三角形,其尺寸由一个旋转周期中转子4、缸体2和滑板7间相对位置和几何尺寸而定。吸入孔口5的数量为一个或者两个,数量为一个时,吸入孔口5开设在右端盖19上,数量为两个时,两个吸入孔口5同时开设在右端盖19和左端盖18上。
在本实用新型中,由缸体2、左端盖18和右端盖19组成的缸体组件安装在机壳1中,机壳1两端分别与左轴承座14和右轴承座20通过螺栓连接,在径向方向上,缸体2与机壳1之间具有一定径向间隙空间,右端盖19与右轴承座20之间具有一定周向间隙空间,以构成与混输泵法兰进口23连接的吸入通道,左端盖18与左轴承座14间则具有微小间隙。
在本实用新型中,左端盖18和右端盖19上分别设置了第二旋转轴封17,以分隔吸入通道与缸体轴承腔;第一主轴轴承13的端部设置有主轴轴承盖12,在主轴轴承盖12上设置了第一旋转轴封11,以防止主轴轴承腔内润滑油向外泄漏;右轴承座20的端部设置有缸体轴承端盖22,在缸体轴承端盖22处设置了第三旋转轴封21,以防止出口24处高压流体向缸体轴承腔泄漏。
本实用新型的核心部件包括转子4、缸体2和滑板7。
参见图1和图2,本实用新型运行时,转子4由主轴10驱动绕转子轴心O1顺时针旋转,转子4带动滑板7做刚体平面运动,滑板7进而驱动缸体2绕缸体轴心O2顺时针旋转,以上运动造成吸入腔3的容积不断增加而排出腔9的容积不断减小,促成混输泵吸入与排出过程的进行,将气液流体从低压侧输送到高压侧,从而实现对气液流体的增压输送。
参见图1、图2和图3,本实用新型的吸入孔口5开设在右端盖上19上,吸入孔口5具有曲边三角形的几何形状。当转子转角 时,吸入孔口5全部被转子4端面遮盖即吸入孔口5关闭,而滑板7另一侧的排出腔9则与排出孔口8连通;随着转子4的顺时针转动,吸入腔3容积逐渐增加,然而在 间,吸入孔口5仍然关闭,此转角范围对应吸入腔3内残留气体的膨胀过程,而在滑板7另一侧,则由于排出腔9容积的不断减小持续进行排出过程;当 时,吸入孔口5逐渐打开,随着吸入腔3容积的增加,气液流体进入吸入腔3,直到 时,吸入孔口5再次完全关闭,吸入过程结束;当 时,排出孔口8与新形成的排出腔9连通,当 时即完成一个工作循环。由以上工作过程可见,在运行过程中,本实用新型的工作腔始终与吸入孔口5或者排出孔口8连通,因此不存在高压封闭容积,从而使其适合于从纯液到纯气范围内任意含气率的气液流体的增压输送;更为重要的是,本实用新型的吸入孔口5的开闭由转子4的端面和右端盖19间的相对重合位置决定,避免了吸入孔口5和排出孔口8在 范围内通过工作腔直接连通,消除了由于高压流体回流所造成的能量损失。此外,本实用新型的吸入过程持续转角为 一方面使得混输泵在吸入过程开始前的转角范围 内存在一个膨胀过程,另一方面使得最大吸入容积损失了转角范围 内所对应的工作腔容积;然而,在 附近,工作腔容积随转子转角的变化率很小,由于在一般情况下 本实用新型所对应的膨胀终了容积少于最大吸入容积的0.7%,所损失的吸入容积少于最大吸入容积的0.4%。由此,本实用新型在对混输泵工作过程与容积流量影响很小的前提下,消除了由于高压流体通过排出孔口向吸入孔口回流造成的额外能量损失。
在一个旋转周期中,吸入孔口5的开闭以及孔口流通面积由转子4的端面与吸入孔口5的重叠位置而定,这样即可避免在转子转角 附近吸入孔口5和排出孔口8直接连通;并且由于在转子转角 附近,混输泵基元容积变化率很低,此方案对混输泵的行程容积的影响非常小。由于成功避免了高压流体从排出孔口8向吸入孔口5的直接回流,使得同步回转式油气混输泵在任意含气率工况下均具有稳定的运行效率。
一种带有端面吸入孔口的同步回转油气混输泵专利购买费用说明
Q:办理专利转让的流程及所需资料
A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。
1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2:按规定缴纳著录项目变更手续费。
3:同时提交相关证明文件原件。
4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q:专利转让变更,多久能出结果
A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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