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压裂车工况振动激励与参数配置

石油压裂车常见的构造主要包括作为承载与移运工具的自走式二类底盘卡车与上装的泵送设备。后者主要包括动力总成、液压系统与压裂泵及其配套的吸入及排出管汇等。


上装机构作为核心工作部件装配在车台的副车架上与车身相连。底盘卡车除了日常的移运与承载功能外,其行驶用的发动机还会通过PTO向上装提供部分动力,用于满足其在作业工况下液压系统及冷却系统等动力需求。因此,压裂车的匹配往往选取载重量大且输出功率大的重型卡车。

图1:压裂车工作原理图

压裂车工作原理图

单作用卧式往复ca88手机版,其结构示意图如图2。

图2:压裂泵结构示意图

压裂泵结构示意图

在图2中所标示的坐标轴,是用于本章中单缸动力学分析的简便标示,与后文中动力机械的模型及耦合模型中的坐标系存在一定的差别。

2500型压裂车上装设备配置中有三缸泵与五缸泵两种。近几年来,国内的压裂装备得以迅速的发展,五缸压裂泵代替三缸泵成为配型的主流。ca88手机版厂选用工作负荷较大的五缸压裂泵作为研究对象,其主要参数如表1。

表1:压裂泵参数

物理量

数值

单位

整机质量

9100

kg

XX

2345X2428X 1356

mm X mm X mm

最大功率

2080

kW

冲程长度

203.2

mm

曲轴偏心距

101.6

mm

柱塞直径

95.25,101.6,114.3,127

mm

最高工作压力

140

MPa

长期工作在较高的压力下,对压裂泵的使用寿命影响很大。由压裂泵的工作特性曲线即图3,可以看出压裂泵工作在最大负荷80%以上的理想工作时间只占到30%左右。60%的理想工作状态为负荷的80%以下,以及最高冲次的90%以下。


因此,考虑到减少压裂泵自身振动强度的需要,选择较低的冲次与较低的工作负荷显然更有利于延长大泵的使用寿命。在大排量需求及相对低的工作压力的工作环境下,往往借助更换不同直径的柱塞以改变其流量。选用的泵配置的几个柱塞的参数如表2。

表2:五缸压裂泵的工作参数

(mm)

100/

150/

200/

250/

300/

排量

压力

排量

压力

排量

压力

排量

压力

排量

压力

95.25

724

137.9

1086

103

1448

77.3

1810

61.8

2389

46.8

101.6

824

121.2

1236

90.5

1647

67.9

2059

54.3

2719

41.1

114.3

1043

95.7

1564

71.5

2085

53.6

2606

43

3441

32.5

127

1287

77.6

1931

58

2574

43.5

3218

34.8

4248

26.3

不同柱塞和不同冲次下的压力(MPa)及排量(L/min)


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点击次数:  更新时间:2017-12-26 08:55:39  【打印此页】  【关闭