本发明专利技术公开的一种叶轮及具有其的离心式多相混输泵，属于流体机械与石油工程多相流交叉技术领域。包括叶轮前盖板、叶轮后盖板和在叶轮前盖板与叶轮后盖板之间环向均匀分布的若干内叶片和若干外叶片；内叶片的出口与外叶片的入口平齐且相互偏移；内叶片为后弯式叶片，外叶片为径向式叶片。本发明专利技术能够有效改善离心式多相混输泵的气液两相性能，拓宽离心式多相混输泵的气液两相工况的应用范围，对保障油气高效稳定地开采输运具有重要意义。油气高效稳定地开采输运具有重要意义。油气高效稳定地开采输运具有重要意义。
【技术实现步骤摘要】
一种叶轮及具有其的离心式多相混输泵
[0001]本专利技术属于流体机械与石油工程多相流交叉
，具体涉及一种叶轮及具有其的离心式多相混输泵。
技术介绍
[0002]随着海洋油气资源的利用逐步向深海进军，油气开采深度和混输管线长度逐年增长，引起长输管线流动阻力大幅增加，严重影响了油气产量和生产效率。为有效提高油气采输产量，需要在混输管线上加装多相混输泵，实现油气水多相流体同时增压。传统的离心式多相混输泵是基于单相工况设计的，由于出色稳定的增压性能，在石油工业领域得到广泛应用。但是在运输气液混合物时，离心式多相混输泵的增压性能会显著下降。在高入口含气率下，离心式多相混输泵甚至面临增压失效的情况，严重影响油气资源的开采和输运效率。因此，改善离心式多相混输泵气液两相性能对实际油气开采输运的高效稳定尤为重要。
[0003]目前，离心式多相混输泵的研究主要集中外部特性以及叶轮内气液流动特性方面。对离心式叶轮进行结构调整，使离心式多相混输泵的气液两相性能得到改善的研究和相关技术未见有正式报到。
技术实现思路
[0004]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种叶轮及具有其的离心式多相混输泵，能够有效改善离心式多相混输泵的气液两相性能，拓宽离心式多相混输泵的气液两相工况的应用范围，对保障油气高效稳定地开采输运具有重要意义。
[0005]本专利技术通过以下技术方案来实现：
[0006]本专利技术公开了一种叶轮，包括叶轮前盖板、叶轮后盖板和在叶轮前盖板与叶轮后盖板之间环向均匀分布的若干内叶片和若干外叶片；内叶片的出口与外叶片的入口平齐且相互偏移；内叶片为后弯式叶片，外叶片为径向式叶片。
[0007]优选地，内叶片的长度大于外叶片的长度。
[0008]优选地，内叶片的数量为5～7个，外叶片的数量为5～7个。
[0009]优选地，内叶片的出口直径为叶轮出口直径的55％～65％。
[0010]优选地，内叶片的出口与外叶片的入口的偏移角度为10
°
～20
°
。
[0011]优选地，外叶片的出口角度为90
°
。
[0012]优选地，内叶片的出口角度为10
°
～40
°
。
[0013]本专利技术公开的一种离心式多相混输泵，包括泵入口、出口弯管、轴承箱、轴、滑动轴承、若干扩压器和若干上述叶轮；若干叶轮与若干扩压器依次设在泵壳内的轴上，叶轮与轴固定连接，扩压器通过滑动轴承与轴连接；轴的一端与轴承箱连接；泵壳的两端分别与泵入口和出口弯管连接；出口弯管与轴承箱之间设有机械密封。
[0014]优选地，扩压器的两端分别通过法兰和连接件与泵入口和出口弯管连接，并且法兰之间设有O型密封。
[0015]进一步优选地，扩压器与泵入口和出口弯管之间均设有止口。
[0016]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0017]本专利技术公开的一种叶轮，采用内、外叶片组合的方式代替传统一体式设计的叶片结构，内、外叶片的分离和偏移，能够增强叶轮内气液流动的扰动，延缓气体聚集形成的气团向叶轮出口延伸，从而降低叶轮增压的恶化速率。
[0018]进一步地，外叶片的数量为5～7个，保证了旋转叶轮在高含气率下对气液混合物的做功能力。
[0019]进一步地，内叶片的出口直径为叶轮出口直径的55％～65％，保证了叶轮在纯水工况下的增压能力。
[0020]进一步地，内叶片的出口与外叶片的入口的偏移角度为10
°
～20
°
，保证了叶轮中气液体流动的均匀性。
[0021]进一步地，外叶片的出口角度为90
°
，保证了在高含气率下叶轮仍有一定增压能力。
[0022]本专利技术公开的具有上述叶轮的离心式多相混输泵，每级叶轮的内、外叶片的分离和偏移，降低了叶轮增压的恶化速率，多级叶轮协同整体提升了由叶轮和扩压器构成的增压单元的出口压力。由于气体的可压缩性，出口压力的增加会使下游增压单元的入口含气率持续降低，从而拓宽离心式多相混输泵气液工况的应用范围。
[0023]进一步地，扩压器的两端分别通过法兰和连接件与泵入口和出口弯管连接，并且法兰之间设有O型密封，保证了连接紧密和密封性能。
[0024]更进一步地，扩压器与泵入口和出口弯管之间均设有止口，保证了装置的同轴度。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的叶轮的整体结构示意图；
[0026]图2为本专利技术的叶轮的结构右视示意图；
[0027]图3为传统离心式叶轮结构示意图；
[0028]图4为本专利技术的具有叶轮的离心式多相混输泵的结构剖面图；
[0029]图5为入口含气率为10％时，叶轮改善前后离心式多相混输泵气液两相扬程对比图；
[0030]图6为入口含气率为12.5％时，叶轮改善前后离心式多相混输泵气液两相扬程对比图。
[0031]图中：1为叶轮前盖板，2为叶轮后盖板，3为内叶片，4为外叶片，5为改善后叶轮，6为传统离心式叶轮，7为泵入口，8为叶轮，9为扩压器，10为出口弯管，11为机械密封，12为轴承箱，13为底座，14为轴，15为滑动轴承。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细描述，其内容是对本专利技术的解释而不是限定：
[0033]如图1和图2，为本专利技术的叶轮，包括叶轮前盖板1、叶轮后盖板2和在叶轮前盖板1与叶轮后盖板2之间环向均匀分布的若干内叶片3和若干外叶片4；内叶片3的出口与外叶片
4的入口平齐且相互偏移；内叶片3为后弯式叶片，外叶片4为径向式叶片。
[0034]在本专利技术的一个较优的实施例中，内叶片3的长度大于外叶片4的长度。
[0035]在本专利技术的一个较优的实施例中，内叶片3的数量为5～7个，外叶片4的数量为5～7个。
[0036]在本专利技术的一个较优的实施例中，内叶片3的出口直径为叶轮5出口直径的55％～65％。
[0037]在本专利技术的一个较优的实施例中，内叶片3的出口与外叶片4的入口的偏移角度为10
°
～20
°
。
[0038]在本专利技术的一个较优的实施例中，外叶片4的出口角度为90
°
。
[0039]在本专利技术的一个较优的实施例中，内叶片3的出口角度为10
°
～40
°
。
[0040]如图3为传统离心式叶轮6采用一体式叶片结构，该叶轮的出口角为33.9
°
；一般地，传统离心式叶轮的出口角设置为10
°
～40
°
。
[0041]如图4，为具有上述叶轮的离心式多相混输泵，包括
[0042]包括泵入口7、出口弯管10、轴承箱12、轴14、滑动轴承15、若干扩压器9和若干上述的叶轮8；若干叶轮8与若干扩压器9依次设在泵壳内的轴14上，叶本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种叶轮，其特征在于，包括叶轮前盖板(1)、叶轮后盖板(2)和在叶轮前盖板(1)与叶轮后盖板(2)之间环向均匀分布的若干内叶片(3)和若干外叶片(4)；内叶片(3)的出口与外叶片(4)的入口平齐且相互偏移；内叶片(3)为后弯式叶片，外叶片(4)为径向式叶片。2.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，内叶片(3)的长度大于外叶片(4)的长度。3.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，内叶片(3)的数量为5～7个，外叶片(4)的数量为5～7个。4.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，内叶片(3)的出口直径为叶轮(5)出口直径的55％～65％。5.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，内叶片(3)的出口与外叶片(4)的入口的偏移角度为10
°
～20
°
。6.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于，外叶片(4)的出口角度为90
°
。7.根据权利要求1所述的叶轮，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭烈锦，苏筱斌，徐强，常亮，杨晨宇，戴晓宇，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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