螺杆泵在含油污水处理系统中的设计
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摘要：阐述了螺杆泵在油田地面污水系统中的应用，介绍了设计应用过程中螺杆泵机泵类型、转速、密封方式、过滤器选择等因素的确定，为螺杆泵的工程设计提供依据。
关键词：螺杆泵、转速、密封方式、过滤器
Abstract: the article discusses the screw pump in oil field ground sewage system, the application, this paper introduces the design of screw pump in the process of applying pump type, rotational speed and seal way, filter of the factors such as determined choice, for the engineering design of screw pump provides the basis.
Keywords: screw pump, rotational speed and seal way, the filter
中图分类号：TH327 文献标识码：A 文章编号：
目前A油田污水系统中在用泵型主要为离心泵和潜污泵，离心泵性能受液体粘度影响大，只能用于粘度近似于水的液体，长期输送含油污水导致泵效下降，近年来，随着三次采油的开发，采出液中含聚现象在三次采油区块及其附近越来越普遍，导致地面污水粘度增加，离心泵泵效下降。潜污泵及其电缆需浸没于液体中，在含油污水中使用存在一定的安全隐患。螺杆泵依靠相互啮合空间的容积变化来输送流体[1]，是一种内啮合的密封式容积泵[2]。螺杆泵在A油田地面含油污水处理系统中应用起步较晚，影响生产运行因素较多，故对螺杆泵的设计因素进行分析。
1螺杆泵的设计
1.1螺杆泵类型的选择
螺杆泵品种繁多，螺杆泵按螺杆数目可以分为单螺杆、双螺杆、三螺杆、四螺杆和五螺杆，由于单螺杆泵具有结构紧凑、压力和排量无脉动、噪音低、自吸能力强、能输送含固体颗粒的液体、输送液体时搅动小等特点[2] ；其余多螺杆泵适于输送不含固体颗粒的液体输送。而在大庆油田含油污水处理系统中，污油和含油污水中均存在一定杂质，尤其是含油污水中，存在悬浮物、石英砂等杂质较多，因此单螺杆泵在含油污水系统中应用越来越广泛。
1.2螺杆泵的转速选择
螺杆泵转速的选择主要因素有两个：介质的磨损性和粘度。A油田含油污水站应用螺杆泵输送含油污水和含水污油，根据现场应用情况，螺杆泵靠自吸输送含油污水时，螺杆泵转速一般控制在300r/min以下，正压输送污油时一般选择200-250r/min左右，从而降低对螺杆泵定子的磨损。
1.3螺杆泵密封形式的选择
螺杆泵的密封形式分为两种：填料密封和机械密封。
（1）填料密的优点。填料更换方便，成本低廉。
（2）缺点。是填料密封存在一定的漏失量，造成管理不方便，同时污染环境；如果液体中含有固体颗粒，将加剧盘根的磨损速度，造成漏失严重，更换盘根频繁；大庆油田冬季气温较低，输送污油时，盘根渗漏的污油凝固快，极易堵塞螺杆泵盘根下的排污口及排污漏斗，排污管线设计伴热后效果不明显，造成管理难度加大（见图一）。机械密封的优点是：耐磨性能好，不易渗漏介质，管理方便；缺点是：更换程序复杂，更换成本较高。因此在大庆油田螺杆泵用于输送污油时宜选择机械密封形式，输送含油污水时可根据含油量、含杂质等实际情况选择填料密封或机械密封。
1.4单螺杆泵出口管线的设计
单螺杆泵由于其泵体较长，承受径相负载能力弱，同时其出口管线需保留一定长度的直管段为其提供维修空间。因此，在单螺杆泵应用初期，由于出口管线下沉导致螺杆泵拉筋、泵头、泵体等部位受前端管线拉伸力造成断裂现象较多，因此，在单螺杆泵的出口管线上需设1-2个支撑。
1.5过滤器的配备
螺杆泵输送含固体颗粒的液体时，需在泵进口管路上设置立式过滤器，过滤器滤网孔径不大于螺杆泵允许通过的固体颗粒粒径即可，其作用一是是截流较大杂物，可减少较大体积杂质对螺杆泵定子的破坏，二是为减少泵吸入口阻力；三是延长过滤器清理周期，减轻工人的劳动强度。
2结论
（1）螺杆泵适用于输送油田地面含油污水和污油。
（2）螺杆泵输送污油时转速宜控制在200-250r/min左右，输送含油污水时转速可适当增加，但最大不宜超过300r/min。
（3）螺杆泵用于输送污油时宜选择机械密封形式，输送含油污水时可根据介质情况选择填料密封或机械密封。
（4）单螺杆泵出口管线需设1-2个支撑。
（7）螺杆泵进口设立式过滤器，滤网孔径不大于螺杆泵允许通过的固体颗粒粒径。
参考文献：
[1]何希杰、劳学苏.螺杆泵现状与发展趋势[J].水泵技术，2007，（5）：1-5.
[2]何希杰、劳学苏. 螺杆泵及其应用[J].水处理技术，2008，（2）：26-29.
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