感谢你在百忙之中抽出时间阅读多相泵气液混合实验装置及现场用均化器设计这篇文章。关于多相泵气液混合实验装置及现场用均化器设计这篇文章的任何评论都可以告诉小编。你的每一个建议都是对小编辑的肯定和鼓舞。接下来让我们一起来了解多相泵气液混合实验装置及现场用均化器设计。
6fae=ingLiU多相冢气液混合实验装置及现场用均化器设计赵宏薛敦松石油大学北京机电工程学院的均完是栈。的洲：砧邮作稳定性有很涫因此栗上游气液混合装置做了比较分析。提出了现杂武砧重2用几王置责化器疝*尽量使气目邮目巾以节三装器衷4 4完直气率的突然加可通过液体回流实现短时间的干运转；实《主题词《相栗气液混输实验装置均化器多相粟入口均化器的重要作用多相流混输粟作为集输油气混合物的项新技术因其在水下采油和边际油田开发中可获得巨大的经济效益，得到了国肉外粟业和油田现场的广泛关注。多相粟在输送气液混合物时，含气率的突然加，段塞流的发生，及多相粟的短时间干运转等工况均不可避免，有可能造成粟效率和扬程的大幅度下降，导致聚运行不稳定，产生断流和机械故障。为使多相粟在恶劣的油田现场运行中保持良好的工作性必须设计专口的缓冲和均化装置。
在多相粟的入安装均化器的目的是尽量使气液均匀入流，当井下发生段塞流时，均化器能缓冲突变载荷，减轻轴承。密封的载荷，改善多相粟的进口工化降低因含气率的突然变化造成的冲击。
此外，由于螺旋轴流式多相粟具有自调节特化当井下油流中气量增加时，均化器中气量增加而液面降低，所抖粟入口瞬时含气率增加，此时均化器已经缓巧了油流中气量的突然变化，粟的增压效果减弱。在现场应用中，由于粟下游装置如分离器的压为调节化及管道的惯性，累的出口压力智时保持不变，粟的进压力增加，油流的密度增加，因而提高了增压泥合物密度越大，增压越有利。
安装均化器之后，多相粟具有自调节特性，即使在恒定转速下，也可具有较宽的工作范围。
分析表喊多相粟上游的均化器是必不可少的配套装置其尺寸几乎与主机样大。
实验用多相果气液混合装置笔者设计的实验用多相粟样机中，气液泥合装置的设计思路是使气液两相混合尽量充分均匀。第代多相粟气液混合装置结构如图1所示。这种结构的混合装置使气液两相同方向进入垂直安装的静态混合器提高气液两相的混合均匀度。这种混合方式可抖使气液两相较好地混合，但是存在两相压力匹配问题并且流体通过静态混合器会消耗大量功率，粟的吸入性能降低。
在改进的泡合结构设计方案中，取消静态混合本研巧课题为国家自然科学基金巧576041多相流果内部流动规律的研巧的部分内容。
薛敦松教授，博±生导师，生于1934年，1957年毕业于北京石油学院机械系，现从事流体力学教学和科研工作地址；1丑北京市昌平县电话1货745满6?3749.第作者赵宏简々见本刊2000年第4期。
为多点气液很合装置图。
2所示从图3可见，液流量为6加3/1时，随着输入气量的增加，聚的出口压力连续稳定下降。短样的曲线是比较理想的，*大入口含气率可达4含气率变化的特性曲线=因为是低速实验，输送含气率较低。从图4可见液流量降到45化3/时，*大可输含气率降为2025.两种工况的不同么处是，液流量为65/时，气置达到含气率4左右，聚不再增压；而在液流量饼二45化3/11，当输送气量比较小，含气率为51时，粟的出口压力并未明显下降但是当气量继续增大至20时，出口压力迅速降低到聚的入口压力，同时液量也急剧下降为零，而累在此临界工况下还有很好的增压能力。
分析实验结果可如果气液能够尽可能混合掏匀，则在较低液量下也会有液流量为巧13/11时的稳定下降曲线，而非性能睹降。笔者早期对多相粟的实验和日本1沁88了沁蝣19的研究证明，在较低液量下可科输送更高含气率的多相介质。
入口气率含气率变化的特性曲线U二1500r/in从实验采用的结构和混合方式来分析，大气量时产生气塞现象是有可能的。原因有3个：①由于气孔相距过近，当气流通过小孔在流体中射流时，会造成射流锥交叉产生局部气囊而造成气塞从而恶化了聚吸入条件；在个气相导入管开设有两排直径为的小孔，两排之间互成3°角，射流时可能产生相交的气带为气囊的形成造成了诱导的不利条件；感在吸入管个截面上只有4根气体引射管，要想气液均匀源合是有困难的。
在进步改进混合器结构时，考虑了两点：减小射流锥覆盖面，为此减小射流孔直径，并且适当加大孔间距1避免射流锥相交；增大气液混合面积。新的瓶合装置使气体沿不同的轴向位置，在截面的不同直径处进入管路与液体混合，并综合考虑注气管在截面上的布置，有效地防止了射流锥交叉1及气囊的产生。如图5所示。
射琉巧段曲画?强。
观察粟出口管出流情况，可证实气液混合较均匀，未出现股气、股液的情况。改进的混合器虽然使*大可输含气率大大提高，但是含气率达到定的值时有较高的增压，聚的排出端仍有较大的气团出现。因此，聚进口时的气液睫合状态对聚的性能影响极大。如果气液混合状况不好，聚的工作就不稳定，并且容易出现增压陡降。可见，聚突然不能压的原因不仅是累本身的输气能力不足粟入气液的混合方式和结构引起的气塞也是粟不能进步提高整机含气率的主要原因之。要更好地解决这问题应在粟入口前安装均化器，使气液压力匹配，改善入流条件和泥合效果。这与国外的推荐是致的。值得注意的是，当改变粟入混合器气体的压力时多相粟的性能变化很大11，这说明粟入口的混合状态和机理需要进步研究。
陆上油田现场均化器设古参考油田现场所应用的均化器抖及文献[1]，笔者设计并制造了用于陆上油田多相粟的均化器。
其构思是将分离器、混合器抖及压力容器的设计融合在起，还包括其它铺助装置，如均化器的进口和出口设计、旁通管线设计、液位传感器的安装和支座设计等多方面内容。国6所示为陆上油田用均化器简图。
1_多孔屯、管；2_液位器，3静态混合段这种均化器的作用原理是，含气油流沿切向进入均化器，利用切向的离必力和重力沉降作用进行初级分离，目的是将其中混带的大气团分离出去，抖便于利用均化器实现更好的混合。气流在罐中上升，分离后的气体进入多孔屯、管，罐中的液体经小孔进入多孔必管，混合介质经过安装在出位置的静态泥合段即几个流道形状曲折的叶片进步将气泡打碎，达到均匀泥合。从均化器内出来的混合介质经过进管线入粟。根据油田多相介质的压力和含气量，罐内液体在其中某位置达到平衡。
在缓冲顿内安装可靠的液位传感器。当液面下降到定位置时，液位传感器控制电磁阀动作，从粟出口管线引回部分流体或由射流粟注入循环流体，人为地提高粟进口处混合物密度。均化器设计主要注意下几个关键参数。
均化器的内容积式中K均化器的缓冲容积13 Vb均化器内多孔如管的容积，3 n均化器上下封头的容积，13.
其中，缓冲容积的确定目前尚无成熟的设计规范，多数依靠经验或半经验设计。通常可参考国外多相泉的进口状态和均化器缓冲容积的关系，也可按照压缩机缓冲罐的设计原则来设计，消除由于吸、排气的间歇性造成的压力和速度的气流脉动现象。当缓冲器容积为汽缸每行程容积的1倍，就可使气流足够平稳。笔者的设计中，缓冲的作用主要用于缓解当出现段塞流时导致含气率的不稳定。
多孔屯、管的开孔分布及直径而因为上段混合管内压力较高，肉外压差小，液量不容易混入，所抖开孔直径较大；反之，由于液柱自身重力作用，下段罐内压力较高，混合管内因接近粟入口而压力较低，使液体容易进入混合管。
如果采用同样直径则可能达不到良好的混合效果。
按照压缩机的多孔消振器开孔原则，多孔私管开孔直径成的截面积之和要大于或等于进口管直径如的通流截面枫即式中Zo系数值，般可取2=1~1.75.
此外，设计中还应综合考虑液体沿径向不同角度进入多孔必管抖及开孔的径向角度相临两个截面要错开等。
均化器存液段高度好油井出流的液量和气量是不断变化的。为了避免粟在纯气状态下运行，均化器应储存定高度的液体。考虑*严重的段塞流工况下，均化器所存液量可保证粟在段塞时间内，维持多相粟进*低持液量5左右，并从环形间隙进入均化器的出口防止抽吸纯气体。
见试验测定的载荷应变曲线与计算得到的曲线基本上是致的，试验测定的曲线在屈服段稍高于计算曲线，采用零曲率准则所确定的极限载荷，试验值比计算值高。6根试验管实测的极限载荷见够好，致使凹坑底部应变测量有误，导致误差较大化其余试验管子的极限载荷的*大误差为管子编号计算极限载荷实测极限载荷巧该试验数据仅供参考；误差二1含腐蚀球形凹坑缺陷压力管道在内压和外弯矩作用下，腐蚀凹坑底部应变值*大，并首先产生屈服，因此抖载荷与凹坑底部应变所绘制的载荷应变曲级有限元计算与试验测试值基本上致。
根据腐蚀球形凹坑底部的载荷应变曲线，采用零曲率准则确定含腐蚀凹坑管子在内压和外弯矩同时作用下的王程极限载荷，有限元计算和试验测定的极限载荷基本相同，*大误差为1.32.
由有限元计算和试验测定的结果可见，腐蚀凹坑对管子的极限载荷是有影响的。在腐蚀凹坑半径相同的情况下，管子的极限载荷随凹坑深度的增加而降低；在凹坑深度相同的情况下，极限载荷随凹坑半径的加大而降低。
赵兴华徐福塍梁醒培译。ADEWADINAT使用手化自动动态增量非线性分析有限元括序。KJ贝斯。AFレ北京：机械工业出版社，1986：页码不详章为民陆明万，张如。确定实际极限载荷的零曲率本文编辑郑重在段塞时间，内5应保持的关系是维持多相累进*低持液量式中液体体积流量；均化器内径；考虑多孔必管体积和下封头锥体体积后的当量直径。因此均化器存液高度可表示为。％似J此外，根据流体力学中流体通过无偏屯、的环形缝隙时，流量、几何参数和环形缝隙两端压差之间的关系，可确定多相泉入混合管与进环形间隙及长度。
抖上只是初步的均化器设计，均化器制造完成后，还要进行单独的或与多相粟联机的缓冲和均化试验，抖便调整多孔屯、管的直径由于均化器出口与粟进管路相连，屯、管直径不宜改变抖及如管上开孔均化器和多化屯、管的分段式结构使调整工作非常方便。配备设计合理的均化器，可使螺旋轴流式多相粟在恒速下操作，这是因为多相泉的自调节特性，能自动适应油井上游生产体系中流速的改变。
抖上分析表明，多相聚投入油田现场应用必须设计相应均化器装置。无论是为室内实验还是油田现场设计，均化器设计应遵循抖下原则：能够缓冲瞬时含气率的突然加，可抖靠液体回流实现短时间的干运转；结构上应尽量避免混合管开孔形成射流锥交叉，抖使气液两相压力匹配；至于缓冲容积的确定化及均化器内环形间隙和长度等设计方法与规范还有待积累经验。
