螺杆泵专业知识讲解
螺杆泵知识简介PPT幻灯片共38页
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16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
螺杆泵的工作原理及工作特点
螺杆泵的工作原理及工作特点螺杆泵是一种常用的正位移泵，它通过螺杆和泵体的配合工作来实现液体的输送。
螺杆泵的工作原理基于螺杆的旋转运动和泵体内腔的容积变化，下面将详细介绍螺杆泵的工作原理及其工作特点。
1. 工作原理：螺杆泵由主螺杆和副螺杆组成，主螺杆为双头螺杆，副螺杆为单头螺杆。
当主螺杆旋转时，副螺杆随之旋转，并且在泵体内形成一系列密封腔。
当螺杆旋转时，液体被吸入密封腔，然后被密封腔逐渐推送到出口处，实现液体的连续输送。
2. 工作特点：（1）正位移特性：螺杆泵具有较高的正位移特性，即每转输送的液体体积是固定的，不受压力变化的影响。
这使得螺杆泵在输送粘稠液体时具有优势，能够稳定地输送高粘度液体，如石油、沥青等。
（2）低剪切力：螺杆泵的螺杆与泵体之间的配合间隙较小，液体在螺杆泵内的流动速度较慢，从而减小了对液体的剪切力，避免了液体的破坏和变质，适用于输送易变质的液体。
（3）自吸能力强：螺杆泵具有较强的自吸能力，能够在较长的吸程范围内实现自吸，提高了泵的使用灵活性和适应性。
（4）适用范围广：螺杆泵适用于多种液体的输送，包括高粘度液体、含固体颗粒的液体、高温液体等。
同时，螺杆泵还可以逆向工作，实现液体的回流和排空。
（5）运行平稳：螺杆泵的结构简单、工作过程平稳，噪音低，振动小，使用寿命长，维护保养方便。
3. 应用领域：螺杆泵广泛应用于石油、化工、冶金、食品、制药等行业。
例如，在石油行业中，螺杆泵被用于输送原油、石油制品和润滑油；在化工行业中，螺杆泵被用于输送各种化工液体，如酸、碱、溶剂等；在食品行业中，螺杆泵被用于输送浆果酱、巧克力、果酱等高粘度食品。
总结：螺杆泵是一种正位移泵，利用螺杆和泵体的配合工作来实现液体的输送。
其工作特点包括正位移特性、低剪切力、自吸能力强、适用范围广、运行平稳等。
螺杆泵广泛应用于石油、化工、食品等行业，是一种重要的液体输送设备。
往复泵与螺杆泵基本知识
当铰支点靠近横套杆时， 柱塞冲程缩短，流量减 小，到达最近点时，流 量为零；铰点远离横套 杆时，柱塞冲程加大， 流量增加，到达最远点 时，流量达到最大值。
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三种典型柱塞泵
计量泵是具有N形轴调节机构的一种泵。
工作部件：泵缸、吸入阀、排出阀、柱塞组成； 传动/驱动装置：电机、减速箱、传动蜗轮/蜗杆、N形轴、 连杆、 十字头组成； 调节机构：调节蜗轮/蜗杆、调节螺杆、N形偏心滑块组成； 密封件
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柱塞泵可能的故障及排出方法
CNOOC
螺杆泵
螺杆泵是一种容积式旋转型水力机械。 它是利用相互啮合的螺杆与衬套间容积的变 化为流体增加能量的。 螺杆泵常用于输送润滑油、密封油及油气混 输等。
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螺杆泵的结构
螺杆泵主要组成部分是螺杆及与之相配套的衬套。
单螺杆泵的螺杆
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柱塞式往复泵的工作原理
简单的讲就是柱塞泵曲柄连续旋转，每一周内柱塞往复运 动一次，单作用泵的液缸完成一次吸入和排出过程。这种 连续的吸入和排出的过程。 液缸的吸入过程：当动力机通过皮带、齿轮等传动件带动 曲轴旋转时，柱塞向右边即泵的动力端移动，液缸内形成 一定的真空度，吸入池中的液体在液面压力的作用下，推 开吸入阀，进入液缸，直到柱塞移到右死点为止。 液缸的排出过程：曲柄继续转动，柱塞开始向左即液力端 移动，液缸内的液体受到挤压，压力升高，吸入阀关闭， 排出阀被推开，液体经排出阀和排出管进入排出池，直到 柱塞移到左死点为止。
螺杆泵技术简介
•
a．负载扭矩过大。螺杆泵是依靠细长抽油杆传递能量，因 而整个抽油杆柱上储存一定量的弹性变形能，一旦停机或过载 停机，抽油杆柱内储存的弹性变形能要释放，从而造成抽油杆 柱高速反转，特别是抽油杆柱上部即在弹性变形能释放后，在 惯性力的作用下，要继续反转，从而会使抽油杆柱螺纹连接处 倒扣，造成抽油杆柱脱扣。 • b．停机后油管内液体回流。如果螺杆泵采油井突然停机， 而且油井动液面较深，那么停机后，螺杆泵在油管柱内的液力 作用下，将驱动转子反转，带动抽油杆柱反转脱扣。 • 防脱措施： 机械防反转装置、降压制动防反转、井下回流控制 阀。
问题二：油管柱脱扣
•
因为螺杆泵的转子在定子内顺时针转动，工作 载荷直接表现为扭矩，转子扭矩作用在定子上，定 子扭矩会使上部的正扣油管倒扣造成油管柱脱扣， 所以螺杆泵井的油管柱必须实施防脱措施。 • 可靠的防脱措施主要有两种：锚定工具和反扣油管， 一般采用锚定工具，与常规油管锚一样。
问题三：油管杆脱扣 抽油杆柱脱扣机理：
螺杆泵工作的过程本质上也就是密封腔室不断形成、推移和消失的过程。
二、 螺杆泵的技术特点： • 螺杆泵与其它机械采油设备相比，具有以下优点： • 1、由于结构简单，安装方便，井口装置占地面积小。 • 2 、泵效高、节能、管理费用低。由于螺杆泵是螺旋抽油的容积泵， 流量无脉动，轴向流动连续，流速稳定，因此它与游粱式抽油机相比， 没有液柱和机械传动的往复惯性力。泵容积效率可达90％，它是现有 机械采油设备中效率较高的机种之一。 • 3、排煤粉，防卡泵。因螺杆泵的结构特征，可将气井中煤粉排出地 面，适合于煤粉大的煤层气井。 • 4、防油杆偏磨。 • 5、适应于丛式井组和水平井，螺杆泵可下在斜井段，而且设备占地 面积小。
螺杆泵采油装置 • 由抽油杆和抽油管将 地面部分和井下部分 连接成为螺杆泵采油 装置。
《螺杆泵原理介绍》课件
CHAPTER 04
螺杆泵的性能参数
流量与扬程
流量
指螺杆泵在单位时间内输送的液体量 ，通常以立方米/小时或立方米/转表 示。流量的大小取决于螺杆泵的设计 参数和转速。
扬程
指螺杆泵能够提供的液体总升力，以 米为单位。螺杆泵的扬程与转速、螺 杆的长度和直径、泵壳的设计等因素 有关。
功率与效率
功率
指螺杆泵的输入功率，即电机或发动机提供的功率。功率的大小决定了螺杆泵的输送能力和效率。
特点
结构简单、工作可靠、流量稳定 、压力脉动小、自吸能力强、对 杂质不敏感、振动小、噪音低等 。
工作原理简介
螺杆泵由两个或多个螺杆组成，螺杆在泵体内相互啮合，形成若干个密封空间， 随着螺杆的旋转，密封空间容积发生变化，从而实现液体的吸入和排出。
螺杆旋转时，密封空间容积由小变大，形成真空，将液体吸入泵内；密封空间容 积由大变小，将液体排出泵外。
适用于对流量和压力有稳定要求的场合
由于螺杆泵的流量和压力相对稳定，因此适用于对流量和压力有稳定 要求的场合。
适用于中小流量的场合
由于螺杆泵的流量较小，因此适用于中小流量的场合。
适用于清洁度较高的介质
为了确保螺杆泵的正常运转和使用寿命，应尽量选择清洁度较高的介 质进行输送。
CHAPTER 06
螺杆泵的选型与使用注意事项
对介质的要求高 螺杆泵对介质的清洁度有一定的 要求。如果介质中含有杂质，可 能会导致螺杆的磨损或者卡滞。
不适合输送气体 螺杆泵在输送气体时可能会出现 问题，因为气体在泵内的压缩和 输送过程中容易产生气穴现象。
适用性评估
适用于高粘度介质的输送
由于螺杆泵能够有效地推动粘稠介质流动，因此适用于输送高粘度介 质。
螺杆泵的工作原理及工作特点
螺杆泵的工作原理及工作特点螺杆泵是一种常用的正位移泵，它通过螺杆和转子的相互作用，将液体从低压区域输送到高压区域。
螺杆泵具有一些独特的工作原理和工作特点，下面将详细介绍。
一、工作原理螺杆泵的工作原理基于螺杆和转子之间的相互作用。
螺杆是泵的主要工作部件，通常由两个或多个螺杆组成。
螺杆的形状和转子的间隙决定了泵的工作原理。
当螺杆旋转时，螺杆的螺旋形状将液体从吸入端吸入，然后将液体推送到排出端。
螺杆和转子之间的间隙可以保持液体的密封性，使其不会倒流。
通过不断旋转螺杆，液体可以连续地被输送和排出。
二、工作特点1. 高效性能：螺杆泵具有较高的输送效率和较低的能耗。
由于螺杆泵是正位移泵，每个转子的每个螺杆旋转一周，都会产生固定的体积输送。
这种特点使得螺杆泵在输送高粘度液体和固体颗粒时非常有效。
2. 广泛应用：螺杆泵适用于各种工业领域，如石油、化工、食品、制药等。
它可以输送各种液体，包括高粘度液体、腐蚀性液体和含有固体颗粒的液体。
螺杆泵还可以用于泵送高温液体和低温液体。
3. 稳定性能：螺杆泵的工作稳定性较高，可以实现连续、均匀的液体输送。
由于螺杆和转子之间的间隙较小，液体不会泄漏或倒流，从而保证了泵的稳定性能。
4. 低噪音和振动：螺杆泵的结构紧凑，工作时噪音和振动较低。
这使得螺杆泵适用于对噪音和振动要求较高的场合，如住宅区、医院等。
5. 简单维护：螺杆泵的维护相对简单。
螺杆和转子是泵的主要易损件，需要定期检查和更换。
此外，螺杆泵的结构简单，易于拆卸和清洗。
总结：螺杆泵是一种正位移泵，通过螺杆和转子的相互作用实现液体的输送。
它具有高效性能、广泛应用、稳定性能、低噪音和振动以及简单维护等特点。
螺杆泵在工业领域有着广泛的应用，对于输送高粘度液体、腐蚀性液体和含有固体颗粒的液体具有良好的适应性。
通过了解螺杆泵的工作原理和工作特点，我们能更好地了解螺杆泵的应用和优势。
螺杆泵的工作原理及工作特点
螺杆泵的工作原理及工作特点螺杆泵是一种常用的正位移泵，它通过螺杆和转子的相互作用，将液体从进口处吸入并排出到出口处。
螺杆泵具有独特的工作原理和工作特点，下面将详细介绍。
一、工作原理螺杆泵主要由螺杆和转子两部分组成。
螺杆为主动件，转子为从动件。
当电机带动螺杆旋转时，螺杆的螺纹和转子的凸缘之间形成密封腔。
随着螺杆的旋转，密封腔逐渐向前移动，从而将液体从进口处吸入，然后压缩并排出到出口处。
螺杆泵的工作原理可以简单概括为“吸、排、密封、压缩”。
二、工作特点1. 高效能：螺杆泵具有较高的输送效率，能够在较低转速下实现较大流量的输送。
这是由于螺杆泵的工作原理决定的，螺杆和转子之间的密封腔可以有效地压缩液体，提高泵的输送效率。
2. 适应性强：螺杆泵可以输送各种不同性质的液体，包括高粘度液体、含有颗粒的液体等。
这是由于螺杆泵的结构特点决定的，螺杆和转子之间的间隙较大，可以容纳较大颗粒的液体，而且螺杆泵的密封性能较好，可以适应高粘度液体的输送。
3. 稳定性好：螺杆泵的结构简单，运行平稳，振动小。
它不会产生较大的噪音和冲击，可以长时间稳定运行。
4. 自吸性能强：螺杆泵具有良好的自吸性能，可以在无液体供给的情况下自行吸取液体，并开始工作。
这是由于螺杆泵的结构特点决定的，螺杆和转子之间的密封腔可以形成负压，从而实现自吸。
5. 适用范围广：螺杆泵可以广泛应用于工业领域，如石油、化工、冶金、建筑等行业。
它可以用于输送各种液体，包括液体、泥浆、高粘度液体等。
总结：螺杆泵是一种常用的正位移泵，具有高效能、适应性强、稳定性好、自吸性能强和适用范围广等特点。
它的工作原理是通过螺杆和转子的相互作用，将液体从进口处吸入并排出到出口处。
螺杆泵的工作特点使其在工业领域得到广泛应用。
螺杆泵基础知识培训讲义
目录一、螺杆泵工作原理及组成二、螺杆泵工作特性分析三、螺杆泵采油配套工艺技术四、螺杆泵井下作业施工操作规程五、螺杆泵维护与管理操作规程概述:1、螺杆泵的发展过程螺杆泵的发展历史较长，在上世纪20年代中期法国人勒内.莫依诺发明设计的这种泵。
他开始时是设想一种旋转压缩机，在设计过程中创造出一种旋转机械用于改变流体压力，称它为腔式压缩机。
他的目的是要在泵、压缩机械或马达中使用这种腔式压缩机。
在上世纪30年代初期，莫依诺原理获得专利权，很快便有三家公司：法国的P C M泵公司、英国的m o y n o泵有限责任公司以及美国k o i s&m y e r s公司生产螺杆泵。
随后几年内，其他一些小公司也很快制造出莫依诺原理的其他副产品。
申请专利后，在许多工业中莫依诺原理得到了广泛的应用。
作为一种泵，几乎在一切工业领域（化学、煤炭、机械制造、矿业、造纸、石油、纺织、烟草、水及废水处理）都得到了应用。
在石油行业中，作为地面传输泵使用已超过了50年。
在上世纪50年代中期，螺杆泵的原理被应用于水利马达，这是反用螺杆泵的功能。
这种装置不是泵抽流体，而是用流体驱动它转动。
用钻井泥浆或其他流体驱动螺杆泵转子，它变成了钻井的原动机。
现在的莫依诺原理已广泛的应用于钻井工业中。
80年代初期，螺杆泵被用作使用工业中的人工的举升设备，美国与加拿大公司率先在石油工业中把莫依诺原理用于人工举升。
他们是首批螺杆泵制造厂商，把螺杆泵作为一种代替常规举升工艺的替代技术推向市场，并在90年代中期起，得到广泛的应用。
大庆油田是在83年开始引进和研制地面驱动井下螺杆泵，在94年开始大力推广螺杆泵的采油技术，到上个世纪末国内已有30余家生产厂商，许多技术也逐步走向成熟，每年都有一些新工艺技术进入应用领域。
一、螺杆泵工作原理及组成：1、螺杆泵工作原理：采油螺杆泵是单螺杆式水利机械的一种,是摆线内啮合螺旋齿轮副的一种应用.螺杆泵的转子、定子副是利用摆线的多等效动点效应，在空间形成封闭腔室，并当转子和定子作相对转动时，封闭腔室能作轴向移动，使其中的液体从一端移向另一端，实现机械能和液体能的相互转化，从而实现举升液体的作用2、螺杆泵的组成：1）电控部分：螺杆泵井的控制部分，控制电机的起、停。
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一、螺杆泵结构
井下电动潜油螺杆泵
地面驱动井下螺杆泵
一、螺杆泵结构
螺杆泵系统由电控部分、地面驱动部分、 井下螺杆泵及一些配套工具组成。
５ 6 5
４ 3
2
7 1
8 9 10 11
12 13 14 15
16
1－电控箱； 2-电机； 3-皮带； 4-方卡子； 5-光杆； 6-减速箱； 7-专用井口； 8-驱动杆； 9-驱动杆扶正器； 10-油管扶正器； 11-油管； 12-螺杆泵； 13-套管； 14-定位销； 15-防脱装置； 16-筛管
一、螺杆泵结构
（2）电动机 电动机是螺杆泵井的动力源，它将电能转化 为机械能。一般用防爆型三相异步电动机。 （3）密封装置 密封装置有机械密封和静密封两种。 机械密封分上置式和下置式两种，上置式机 械密封装置位于减速器上部；下置式位于减速器 下方。
一、螺杆泵结构
静密封位于机械密封的上端。密封的主要作 用十防止井液流出，起杆泵排量计算
螺杆泵的理论排量 Q=5760eDTn 或 Q=11520eDtn 式中： Q——螺杆泵的理论排量，m3/d； e——转子的偏心距，mm； T——定子的导程，mm； D——转子的截面圆直径，mm；
三、螺杆泵排量计算
t——转子的螺距，mm，T=2t； n——转子的转速，min-1
（4）方卡子 方卡子包括承重卡子和扭矩卡子。 方卡子的主要作用是将减速箱输出轴与光杆 连接起来，起悬挂抽油杆和承受扭矩的作用。
一、螺杆泵结构
4、井下螺杆泵部分 井下螺杆泵是由转子和定子组成。
一、螺杆泵结构
一个转子就是一个横截面为圆形的长螺旋 体，由高强度钢精工制作，表面镀铬，具有 良好的抗磨性。
泵的级数Z决定了螺杆泵定子、转子长度。
T=2t
t
T
T—转子导程 t—转子螺距
四、螺杆泵的性能参数
3、螺杆泵编号意义 法国泵
300
TP
800
有效扬程800m
单头螺杆泵
转数为500r/min时的 理论排量为300m3/d
四、螺杆泵的性能参数
国产泵
GLB
120
36
级数为36级 理论排量为120mL/r 杆传动螺杆泵
一、螺杆泵结构
2、电控部分 主要包括电控箱、电缆等。 电控箱是螺杆泵井的控制部分，控制电动
机的起动与停止。该装置能自动显示、记录 螺杆泵井正常生产中的电流、电压、累计运 行时间等，有过载、欠载自动保护功能，确 保油井正常生产。
一、螺杆泵结构
目前具有各项特殊功能的电控箱得到研发 应用，如：变频控制柜、电机节能控制柜、电 参数连续监测控制柜等。
四、螺杆泵的性能参数
4、螺杆泵特性曲线的应用
ηv %
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
② ①
M，N·m，η%
500 100
400 80
300 60
200 40
100 20
③
0
0
0
0
0
2
4
6
8 10 12
P MPa
图2-9 螺杆泵工作特性曲线及模拟特性曲线
①—扭矩曲线；②—系统效率曲线；③—容积效率曲线
（4）油管扶正器：起减小油管柱震动或磨损的 作用。
一、螺杆泵结构
(5)抽油杆防反转装置：起防止抽油杆倒扣的作用。 (6)油管防脱装置：起锚定泵和油管的作用。 (7)防蜡器：能延缓原油中石蜡和胶质在油管内壁 的沉积速度。 (8)防抽空装置：安装井口流量或压力式抽空保护 装置可避免地层供液不足造成的螺杆泵定子干磨损坏。 (9)筛管：过滤油层流体，防止砂子大量进入泵中。
——检测曲线；----模拟曲线
四、螺杆泵的性能参数
螺杆泵工作特性曲线的应用 1) 选井选泵 螺杆泵工作特性曲线是选井选泵的基本依据。根据油井的产能和
一、螺杆泵结构
目
二、螺杆泵工作原理
三、螺杆泵排量计算
四、螺杆泵的性能参数
录 五、采油管柱及配套技术
六、螺杆泵系统效率
七、故障诊断及排除方法
八、例题详解
一、螺杆泵结构
1、概述 螺杆泵采油按驱动方式分为井下电动潜油
螺杆泵和地面驱动井下螺杆泵。 按传递动力的方式将螺杆泵划分为有杆泵
和无杆泵。井下电动潜油螺杆泵属于无杆泵， 地面驱动井下螺杆泵属于有杆泵。两种泵的样 式及区别请见下图。
二、螺杆泵工作原理
转子与定子密切配合形成一系列的封闭和空腔（空腔的大 小取决于转子螺距长度、直径和偏心距离），当转子转动时， 封闭腔沿轴向由吸入端向排出端运移，在排出端消失。同时吸 入端形成新的封闭腔，其中空腔内所盛满的液体有随着封闭腔 的运移由吸入端推挤到排出端。这种封闭腔和空腔的不断形成、 运移、消失，起到泵送液体并将液体排出井口的作用。
T
D
e
三、螺杆泵排量计算
泵的容积效率ηv螺杆泵的实际排量Qs理论
排量Q之比。
Q 表达式为：
s
VQ
四、螺杆泵的性能参数
1、定、转子的过盈量
螺杆泵的单级扬程一般小于70m，单级最大压 差小于0.7MPa（设计为0.5MPa）。
工作压差的影响因素有结构参数、工作参数和 转子、定子的机械性能。更重要的是定子、转子
间的过盈量δ0。 δ0 （ 0.～ 000.） 0 5D （ 0m 1） m
过盈量越大，单级工作压差越大，转子摩擦扭 矩越大。过盈量越小，单级工作压差越小，满足 不了油井举升要求。
四、螺杆泵的性能参数
2、螺杆泵的级数 转子上两个相邻螺纹之间的距离称为螺距；
每两个螺距为一个导程，单螺杆泵一般规 定一个导程为一级。级数越多，扬程越大。
一、螺杆泵结构
3、地面驱动部分 地面驱动部分（机头）把动力传递给井
下转子实现抽油，包括减速箱、皮带、传动、 防爆电动机、密封装置、支架、方卡子。
一、螺杆泵结构
（1）减速箱 减速箱由两个垂直啮合的伞形齿轮组成， 一个装在大皮带轮上，一个装在驱动轴上。 主要作用是传递动力实现一级减速，它将 电动机的动力由输入轴传递到输出轴，输出 轴连接光杆，由光杆通过抽油杆将动力传递 到井下螺杆泵转子。
定子是由合成橡胶铸制而成的内嵌式双螺 旋体。固定于钢管内，其上端与油管连接， 转子位于定子内转动，实现抽汲功能。
一、螺杆泵结构
5、配套工具部分
（1）专用井口：与普通井口基本相同，但是增 加了井口强度，减小了地面驱动装置的震动。
（2）特殊光杆：强度大，防断裂，光洁度高， 有利于井口密封。
（3）抽油杆扶正器：起避免或减缓抽油杆与油 管的磨损的作用。