本實用新型涉及混輸機領域,尤其涉及一種用于輸送沙漠油田含硫化氫油、氣的混輸機。
背景技術:
我國開采石油和石油伴生氣的集輸方式有兩種:油、氣分離后各自集輸;油、氣混合集輸?shù)教幚碚竞蠓蛛x、再集輸。前者適合于大型油田,后者適合沙漠油田、邊際油田及衛(wèi)星油田、長距離管道混輸。目前大量使用的中、低壓排氣工況的各型混輸泵主要如螺桿泵、液環(huán)泵、離心泵、旋渦泵、擺動轉子式混輸泵技術雖已較成熟,但是大多數(shù)泵的運輸靠工作部件的運動造成工作容積周期性地增大和縮小而吸排液體,并靠工作部件的擠壓而直接使液體的壓力能增加(低壓真空原理),不適用輸送液混合物,容易使得氣體在泵中鼓泡,損害泵的壽命,同時大多泵是非端面密封的,如果運輸氣液混合物,極易造成泄漏。擺動轉子氣液混輸泵工作時,偏心曲軸旋轉使轉子沿缸體外定子與內定子之間的環(huán)形空間做擺轉運動,轉子外壁與缸體外定子、轉子內孔與內定子外徑分別同隔板一起形成兩個吸入腔和兩個排出腔,吸入腔與排出腔的容積隨轉子擺動不斷發(fā)生周期性變化,完成介質的吸入和排出,但是其依舊是通過轉動來使液體被迫轉動,很難運輸高壓氣體。如果直接輸送沙漠油田含硫化氫油、氣混合物,則對輸送設備的抗硫性能,耐高壓(強度、密封性)等各方面要求都較高。在抗硫壓縮機設計和制造中,與天然氣直接接觸的零件強度極限要求不超過6200Kg/cm2,或硬度不超過HRC20~22。同時在設計上還要滿足API11P《油氣生產(chǎn)用配套往復式壓縮機規(guī)范》的規(guī)定,在材料的選用上要符合MR0175-2000《石油設備用抗硫化物應力開裂的金屬材料》的規(guī)定,但是如果輸送高壓氣體等,則會對設備的強度硬度以及密封性要求較高,所以設備很難做到運輸液體的同時還能適合高壓運輸。目前單獨針對中低壓混輸或油輸送或氣輸送的設備較多,但是目前還沒有輸送設備能在輸送油氣混合的同時,還能高壓運輸和抗硫。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于:針對用于輸送沙漠油田含硫化氫油、氣混合物的輸送難度而導致的高壓運輸以及抗硫性能不能兼顧導的問題,本實用新型提供了可高壓運輸、抗硫性能好的一種用于輸送沙漠油田含硫化氫油、氣的混輸機。
本實用新型采用的技術方案如下:
一種用于輸送沙漠油田含硫化氫油、氣的混輸機,包括機身,設置在機身內部的曲軸,曲軸一端連接油泵的主動軸,曲軸一端通過聯(lián)軸器相連的電機,與電機相連的連桿,與連桿相連的十字頭,十字頭通過螺紋與活塞相連,與活塞配套設置的缸體,缸體與曲軸通過接筒連接,兩側缸體成水平布置并分布在曲軸兩側,在缸體與活塞的開始接觸位置設置有填料;缸體的垂直于缸體壓縮腔的兩側分別設置有進口閥和排口閥,排口閥與油管道相連;活塞由活塞體與活塞桿組成的整體鍛件,活塞桿與填料所接觸的表面設有碳化鎢合金涂層。當曲軸由電機帶動回轉時,活塞在缸中作往復直線運動實現(xiàn)對含硫的油氣混合物增壓,達到油、氣混輸輸送的目的,采用端面密封(只在缸體部分設置有出口),各個部分連接緊密,適合與高壓運輸。且活塞桿與填料所接觸的表面處經(jīng)過超音速噴涂處理,該噴涂技術采用噴槍形成高溫和火焰流的高速火焰,在高溫下(2700℃)將碳化鎢合金粉末加熱,利用火焰流將熔化狀態(tài)下的粉末和未熔化粉以超音速噴向活塞桿基材表面,形成少孔隙、低氧化、高粘合力、低殘余應力的高質量涂層。該碳化鎢涂層具有很高的硬度和優(yōu)異的耐磨粒磨損性能,其硬度僅次于金剛石,使活塞桿在內部硬度達到抗硫壓縮機標準所要求的硬度低于 HRC22的同時,又能使活塞桿與填料環(huán)所接觸的表面耐磨和耐硫化氫腐蝕的能力顯著提高。
具體地,活塞體上開設有單環(huán)槽和雙環(huán)槽,雙環(huán)槽內配套設置有至少一個金屬活塞環(huán)和 /或CFRP密封環(huán),單槽環(huán)內配套設置有CFRP密封環(huán)。活塞環(huán)采用金屬活塞環(huán)(金屬環(huán))和 CFRP密封環(huán)相結合及單、雙環(huán)相結合的結構。當油氣混輸時,進料時,金屬活塞環(huán)能夠刮掉油中的固體顆粒,減少固體顆粒對其它密封環(huán)造成的影響。如果固體小顆粒進入其他環(huán),會造成堵塞,而影響密封性。而密封環(huán)采用CFRP密封環(huán),自潤滑性能好,強度高,大幅度提高了填料密封的可靠性。整體提高活塞環(huán)的抗污能力和密封能力。
具體地,曲軸與聯(lián)軸器采用無鍵脹套聯(lián)接。對中性好,安裝方便,連接可靠。由于軸頸無鍵槽,疲勞強度進一步提高,比有鍵槽曲軸在同等負荷下安全系數(shù)提高,連接靠扭力矩精確控制,不會出現(xiàn)聯(lián)軸器松動、鍵槽因應力集中疲勞損壞等事故。輔以可靠的對中定位技術:壓縮機曲軸與電機按技術要求連接后,在電機底座兩側采用定位措施,使總裝精度在運行中得以長期保持,不會在運行中發(fā)生因無定位措施造成對中惡化、同軸度超差導致彈性套早期失效,進而引起振動,運動部件壽命降低等現(xiàn)象發(fā)生。
具體地,所述缸體設置有缸蓋,所述缸蓋上設置有溢流安全裝置。溢流安全裝置一方面可以減少排口閥阻力;另一方面可以在缸體超壓時,卸荷。
具體地,所述缸體上開設有冷卻水孔,通過冷卻水孔設置有冷卻水通道。冷卻水通道主要防止缸體氣溫過高。冷卻水通道能使缸體更好的工作,同時在缸體自身設冷卻水通道,冷卻效果更好。
具體地,所述活塞體與活塞桿為2Cr13整體鍛件。2Cr13有良好的抗H2S作用,同時強度也較好。
具體地,所述油管道入口設置網(wǎng)式過濾。去除掉油氣中的固體雜質,減少油氣對管路的污染。
綜上所述,由于采用了上述技術方案,本實用新型的有益效果是:
1.采用往復式活塞壓縮來實現(xiàn)高壓輸送,同時合理設置各個構件的結構以及位置,使得設備的強度能適應高壓輸送設備和抗硫設備的要求,采用碳化鎢合金涂層,能是設備起到更好的抗硫效果。
2.采用金屬活塞環(huán)和CFRP密封環(huán)相結合,當油氣混輸時,進料時,金屬活塞環(huán)能夠刮掉油中的固體顆粒,減少固體顆粒對其它密封環(huán)造成的影響。如果固體小顆粒進入其他環(huán),會造成堵塞,而影響密封性。而密封環(huán)采用CFRP密封環(huán),自潤滑性能好,強度高,大幅度提高了填料密封的可靠性。整體提高活塞環(huán)的抗污能力和密封能力。
3.曲軸與聯(lián)軸器采用無鍵脹套聯(lián)接,對中性好,安裝方便,連接可靠。由于軸頸無鍵槽,疲勞強度進一步提高,比有鍵槽曲軸在同等負荷下安全系數(shù)提高,連接靠扭力矩精確控制,不會出現(xiàn)聯(lián)軸器松動、鍵槽因應力集中疲勞損壞等事故。
4.缸體設置有缸蓋,所述缸蓋上設置有溢流安全裝置。溢流安全裝置一方面可以減少排口閥阻力,另一方面可以在缸體超壓時,卸荷。
5.所述缸體上開設有冷卻水孔,通過冷卻水孔設置有冷卻水通道。冷卻水通道主要防止缸體氣溫過高。冷卻水通道能使缸體更好的工作,同時在缸體自身設冷卻水通道,冷卻效果更好。
6.活塞體與活塞桿為2Cr13整體鍛件。2Cr13有良好的抗H2S作用,同時強度也較好。
7.油管道入口設置網(wǎng)式過濾。去除掉油氣中的固體雜質,減少油氣對管路的污染。
附圖說明
圖1是本實用新型混輸機的結構圖;
圖中標記:1-機身;2-曲軸;3-連桿;4-十字頭;5-掛油器;6-接筒;7-填料;8-缸體;9-活塞;11-進口閥;12-排口閥;14-冷卻水孔。
具體實施方式
下面結合圖1對本申請作詳細說明。
一種用于輸送沙漠油田含硫化氫油、氣的混輸機,包括機身1,設置在機身1內部的曲軸2,曲軸2一端連接油泵的主動軸,曲軸2一端通過聯(lián)軸器相連的電機,與電機相連的連桿3,與連桿3相連的十字頭4,十字頭4通過螺紋與活塞9相連,與活塞9配套設置的缸體8,缸體8與曲軸2通過接筒連接,兩側缸體成水平布置并分布在曲軸2兩側,在缸體8 與活塞9的開始接觸位置設置有填料7;缸體的垂直于缸體壓縮腔的兩側分別設置有進口閥 11和排口閥12,排口閥12與油管道相連;活塞9由活塞體與活塞桿組成的整體鍛件,活塞桿與填料所接觸的表面設有碳化鎢合金涂層。當曲軸由電機帶動回轉時,活塞在缸中作往復直線運動實現(xiàn)對含硫的油氣混合物增壓,達到油、氣混輸輸送的目的,采用端面密封 (只在缸體部分設置有一個出口),各個部分連接緊密,適合與高壓運輸。該碳化鎢涂層具有很高的硬度和優(yōu)異的耐磨粒磨損性能,其硬度僅次于金剛石,使活塞桿在內部硬度達到抗硫壓縮機標準所要求的硬度低于HRC22的同時,又能使活塞桿與填料環(huán)所接觸的表面耐磨和耐硫化氫腐蝕的能力顯著提高。
具體地,活塞體上開設有單環(huán)槽和雙環(huán)槽,雙環(huán)槽內配套設置有至少一個金屬活塞環(huán)和 /或CFRP密封環(huán),單槽環(huán)內配套設置有CFRP密封環(huán)?;钊h(huán)采用金屬活塞環(huán)(金屬環(huán))和 CFRP密封環(huán)相結合及單、雙環(huán)相結合的結構。當油氣混輸時,進料時,金屬活塞環(huán)能夠刮掉油中的固體顆粒,減少固體顆粒對其它密封環(huán)造成密封性不好的影響。而密封環(huán)采用CFRP 密封環(huán),自潤滑性能好,強度高,大幅度提高了填料密封的可靠性。整體提高活塞環(huán)的抗污能力和密封能力。
具體地,曲軸與聯(lián)軸器采用無鍵脹套聯(lián)接。對中性好,安裝方便,連接可靠。由于軸頸無鍵槽,疲勞強度進一步提高,比有鍵槽曲軸在同等負荷下安全系數(shù)提高,連接靠扭力矩精確控制,不會出現(xiàn)聯(lián)軸器松動、鍵槽因應力集中疲勞損壞等事故。
具體地,所述缸體8設置有缸蓋,所述缸蓋上設置有溢流安全裝置。溢流安全裝置一方面可以減少排口閥阻力;另一方面可以在缸體超壓時,卸荷。
具體地,所述缸體8上開設有冷卻水孔14,通過冷卻水孔設置有冷卻水通道。冷卻水通道主要防止缸體氣溫過高。冷卻水通道能使缸體更好的工作,同時在缸體自身設冷卻水通道,冷卻效果更好。
具體地,所述活塞體與活塞桿為2Cr13整體鍛件。2Cr13有良好的抗H2S作用,同時強度也較好。
具體地,所述油管道入口設置網(wǎng)式過濾。去除掉油氣中的固體雜質,減少油氣對管路的污染。
實施例1
一種用于輸送沙漠油田含硫化氫油、氣的混輸機,包括機身1,設置在機身1內部的曲軸 2,曲軸2一端連接油泵的主動軸,曲軸2一端通過聯(lián)軸器相連的電機,與電機相連的連桿 3,與連桿3相連的十字頭4,十字頭4通過螺紋與活塞9相連,與活塞9配套設置的缸體8,缸體8與曲軸2通過接筒連接,兩側缸體成水平布置并分布在曲軸2兩側,在缸體8與活塞9的開始接觸位置設置有填料7;缸體的垂直于缸體壓縮腔的兩側分別設置有進口閥 11和排口閥12,排口閥12與油管道相連;活塞9由活塞體與活塞桿組成的整體鍛件,活塞桿與填料所接觸的表面設有碳化鎢合金涂層。
實施例2
在實施例1的基礎上,活塞體上開設有單環(huán)槽和多個雙環(huán)槽,兩個雙環(huán)槽內配套設置有金屬活塞環(huán),其余雙槽環(huán)和所有單環(huán)槽均配套設置有CFRP密封環(huán)。
實施例3
在實施例1或2或3的基礎上,曲軸2與聯(lián)軸器采用無鍵脹套聯(lián)接。
實施例4
在實施例1或2或3的基礎上,缸體8設置有缸蓋,所述缸蓋上設置有溢流安全裝置。
實施例5
在實施例1或2或3或4的基礎上,缸體8上開設有冷卻水孔14,通過冷卻水孔設置有冷卻水通道。
實施例6
在實施例1或2或3或4或5的基礎上,油管道入口設置網(wǎng)式過濾。
實施例7
在實施例1或2或3或4或5或6的基礎上,活塞體與活塞桿為2Cr13整體鍛件。
采用上述實施例,能較好的實施該方案,混輸機的油、氣進壓為3Mpa,油、氣混合排壓≥10Mpa(混合比例為油:氣為3:7,排出口狀態(tài)),日混輸量≥30000Nm3。
本說明書中公開的所有特征,除了互相排斥的特征和/或步驟以外,均可以以任何方式組合。