新一代螺旋轴流式多相泵的外特性试验研究

多相混输技术使得未经处理的多相井流或其它多相流体能够在无需分离的前提下实现长距离输送。作为多相混输核心技术之一，螺旋轴流式多相泵与其它多相泵相比具有独特优势，诸如排量大，结构简单、紧凑，对固体颗粒不敏感等。在创建新试验台的基础上，本文以中国石油大学（北京）自主研发的新一代螺旋轴流式多相泵为研究对象，在不同工况下对其进行外特性试验研究。叙述了新一代螺旋轴流式多相泵试验样机的基本特征及新试验台架的基本特点，通过试验测定了多相泵的运行稳定性及多相混输性能。实验表明，新一代螺旋轴流式多相泵能够输送单相或多相流体，并且测定了转速、进口含气率、吸入压力等参数对多相泵性能的影响。多相泵的性能随着转数和进口吸入压力的提高得到明显改善：增压提高，高效区变宽，最优工况对应的流量增大。当含气率升高时，多相泵内两相流体产生速度滑移，泵内流型发生转变，导致多相泵振动、性能不稳定，多相泵的增压能力降低。通过和前几代多相泵进行对比，总结了本多相泵性能的特征，为今后多相泵的设计提供了依据。试验研究发现入口气液混合程度的好坏对泵的外特性及工作稳定性有很大影响，文章最后讨论了在多相泵入口设置均混器的必要性以及试验所用均混器的基本特征。