Разработка гибридных роторных насосов

摘要

Для эффективной разработки месторождений высоковязкой нефти требуются специальные технологии и техника. Активно развиваются работы в области создания нового насосного оборудования. Однако пока не решены в полной мере проблемы обработки винтовых и других геометрически сложных поверхностей при изготовлении насосов. В этой связи видятся перспективными работы по созданию гибридных роторных насосов, отличающихся своей технологичностью и простотой конструкций. В статье рассмотрены вопросы по разработке новых роторных насосов. Представлена новая конструкция гибридного насоса, объединяющего в себе положительные качества роторных насосов, таких как одновинтовой насос и шиберный насос, устранены недостатки, характерные для известных технических решений. Решена задача по обеспечению работоспособности при высокой температуре перекачиваемой среды, поскольку из конструкции насоса в этом исполнении исключены детали из эластомеров. Решена характерная для объемных машин проблема вибрационной активности ротора насоса. Повышена технологичность производства и ремонта гидравлических машин, так как все рабочие камеры в гидравлической машине сформированы простыми и технологичными цилиндрическими и плоскими поверхностями. Из конструкции исключены технологически сложные винтовые поверхности. Теоретически обоснованы возможности для создания новых гидравлических двигателей для бурения нефтяных и газовых скважин, включая морские скважины. Конструктивные особенности новой гидравлической машины запатентованы. Создана уникальная стендовая установка для исследований новых роторных насосов с давлением до 20 МПа и мощностью до 20 кВт при вязкости перекачиваемой жидкости до 1500 сСт. Разработаны методики расчета и компьютерные программы для проектирования новых роторных насосов. В ходе стендовых исследований изучены особенности рабочего процесса новой гидравлической машины при перекачке высоковязких жидкостей и газожидкостных смесей.