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1、游 梁 抽 油 机 节 能 技 术液力传动系列装置东 营 凯 维 石 油 科 技 有 限 责 任 公 司凯维科技 液力传动装置游 梁 抽 油 机 节 能 技 术液力传动系列装置一、 概况在石油工业发展的进程中，采用抽油机有杆式采油一直在采油工业中发挥着主导作用。随着油田逐渐进入采油中后期和新井、加密井的不断投产，有杆式机械采油的应用将更加广泛。但由于抽油机的传动品质较差，能源消耗大，故开展抽油机节能技术研究潜力很大， 对我国石油工业的发展具有重要的现实意义和深远影响。有关游梁抽油机节能的液力传动技术正是应运而生。它们是：第一项：抽油机专用液力偶合器（专利号：99225008.0）；第二项：抽油
2、机液力同步带组合传动装置（专利号：99250656.5）；第三项：抽油机液力齿轮传动（发明申请专利号：99122633.X）;液力传动技术在节能降耗方面已引起油田广泛关注，并正在各大油田扩大推广。液力传动系列装置以结构简单、性能可靠、寿命长、价格低，应用在抽油机传动系统中，在改善传动品质、节约能源、延长其使用寿命、减少维护量、降低劳动作业强度等方面起到了不可估量的作用。二、 液力偶合器的结构与原理抽油机采用的液力传动装置，由抽油机专用液力偶合器产品组成。凯维科技 液力传动装置（附图）电动机轴与偶合器主动轴连接，带动主动叶轮旋转。主动叶轮转动，使腔体内的传动介质（传动油）产生动能，传递给被动叶轮
3、旋转，传输功率。被动叶轮与外壳连接、外壳与皮带轮连接一同旋转。电动机的动力通过偶合器主动轴 主动叶轮 转动介质 被动叶轮 外壳与皮带轮。在偶合器被电动机带动运转时，原来注入偶合器壳体内的工作液体，受泵轮叶片的搅动，又对泵轮做离心（相对）运动。工作液体从泵轮半径较小的进口处被抛出到半径较大的出口处，使之增大了液体能（包括液体的动能和压能，主要是动能），以较高的速度冲向涡轮叶片。液体在涡轮里沿着壁壳弧面由半径较大的进口处冲入半径较小的出口处，其旋流速度和压力均有降低，即将部分液体能传递给涡轮，还原为推动涡轮（以及工作机）旋转的机械能，从而使工作机做功。凯维科技 液力传动装置三、 液力偶合器的功能1
4、， 具有空载启动和软启动功能，能使电机在重载状态下轻载 启动；2， 具有减缓冲击和隔离扭振功能，可以做到使工作机启动有一个延迟时间，缓慢加速减少骤然启动而引起的零件间的相互冲击；3， 具有节电功能，由于偶合器能有效地解决电机启动困难， 与刚性传动相比至少可降低一个电机机座号，加上可以降低启动电流和持续时间，降低对电网的冲击，提高电网的功率因数且使电机更加接近在高效区运行，因此可以节电；4， 具有过载保护功能，当外负载超过一定限度后，偶合器的易熔塞中的易熔合金熔化而泄液，从而输出与输入被切断，保护了电机、工作机不受损坏。四、 液力偶合器传动方式作用效果抽油机设计上因为要解决启动问题，电机容量选得
5、较大，高出正常负荷一倍以上。而启动后电机一直在低负荷状态下工作，不可避免地存在大马拉小车现象。应用液力偶合器后，降低了启动电流，就可降低电机机座号12个。大量实践还证明电机接法改Y接，节约有功功率，降低无功损耗，提高功率因数。但直接Y工作又存 在启动不起来，超负荷烧电机等问题。各种Y转换控制装置又不凯维科技 液力传动装置适应抽油机交变负荷。应用液力偶合器就可以将原37KW电机改Y 接法直接工作，既能正常启动，又能保护电机超（Y接法）负荷正常工作。1, 改善电机启动性能 。应用液力偶合器，启动电流可下降1/22/3。2, 合理匹配电机功率。3, 传动中的软特性由于抽油机工作为交变载荷，电机工作电
6、流变化大，每一冲次中有两次峰值电流，应用液力偶合器可以在载荷尖峰时削弱峰值电流，一般可削弱峰值电流35A，这样可极大地削弱由于载荷变化引起的设备部件受到的冲击、振动，提高减速箱、抽油杆等部件的疲劳寿命，保护、延长电机和皮带的使用寿命。4，无高次谐波污染电网抽油机专用液力偶合器是纯机械装置，不产生高次谐波，同其它节电装置相比更安全、可靠。五、液力偶合器节能实测效果根据对抽油机上安装限矩型液力偶合器的相关测试，可以得出节电的结论。下面是测试的有关资料。1、 测试依据标准和方法测试参照执行SY/T25661966（机械采油井系统效率测试方法）凯维科技 液力传动装置中的有关部分。在同一口井上，加装液力
7、偶合器和原未装偶合器的电机进行对比测试。2、 测试使用的仪器表1 测试使用的仪器名 称型 号准 确 度产 地电量测试仪CPM65300.2%杭 州仪器在检定周期内，检测结果为机械运行24小时达到稳态后5min的平均值。3、 测试数据加装液力偶合器实验测试数据见表24。表2 实验一测试数据参 数普通电机Y2506（55kW）Y接装偶合器电机Y250M6（37Kw）Y 接节电率，%有功功率/Kw10.529.3211.40无功功率/kvar28.8320.4928.93功率因数0.3430.414启动电流/A550300表3 实验二测试数据参 数普通电机Y280S6（55Kw）Y 接装偶合器电机Y
8、250M6（37Kw）Y 接节电率，%有功功率/Kw11.4710.1911.16无功功率/kvar32.6624.0626.33功率因数0.3130.39启动电流/A550240表4实验三测试数据参 数普通电机55Kw 接装偶合器电机37Kw接节电率，%有功功率/Kw15.3912.1221.25无功功率/kvar29.5517.7739.86功率因数0.4620.57启动电流/A580310凯维科技 液力传动装置抽油机加装偶合器节电的经济效益计算：抽油机安装偶合器实现液力传动后，可合理匹配电机功率，从而减少电机购置费用(如果购采油设备或对原设备进行改造)和节约运行费用。通过多井实际测试，该
9、装置与传统传动方式相比，在相同工作参数下节电率可达到15%。以37kW电机为例，单台电机节电率为 15%，日节电为： 37kW15%24h=133.20度，按每度电0.45元计,年创效益为: 0.45133.20365=21,878.10元。如果加上延长电机及抽油机寿命，提高功率因数，降低线损，其经济效益就更为可观。六、服务保证凯维石油科技有限责任公司愿为石油企业提供新型实用的节能技术和优质完善的技术服务。根据油田实际应用情况，我公司提供液力偶合器的系列产品：（一）抽油机专用液力偶合器装置；（二）抽油机液力同步带组合传动装置；（三）抽油机液力齿轮传动装置。同时本公司郑重承诺：（1）、产品售出后
10、一年以内实行免费三包（保修、保换、保退）；三年内若发生损坏，本厂仍义务修理（只收配件费用）；产品售出后五年内我厂负责提供配件。（2）、售出的液力传动系列装置负责按装调试。（3）、负责对顾主方的技术人员进行技术培训。（4）、为落实服务承诺，我公司将在拥有百台以上液力传动系列装置的单位建立服务工作站，负责各项服务工作。凯维科技 液力传动装置附： 液力偶合传动测试情况报告（东辛采油厂技术监测站 2001/12/22）为了解皮带传动改液力偶合传动后的系统耗能状况，我们从2001年11月27日到2001年12月7日对辛401井和辛252井改造前后抽油机的各项参数进行了测试，测试数据见附表。系统改造后，抽
11、油机的各参数除油压外没有什么大的变化。其中，辛401井原油含蜡较高，改造后，管线遇阻，系统油压升高，在上冲程时压力表的显示已经明显超过其最大量程1.6Mpa，在计算系统效率时采用最大量程示值做为油压。因此，实际数据应略大于附表中的值。从两口井的测试数据中可以看出，由于系统参数的变化，我们不能用输入 功率直接对比来评价改造后的效果。因此，我们从系统效率和吨液百米耗电两个综合参数来分析系统的节能效果。改造后，两口井的输入功率都提高了，同时系统效率也都有所提高，分别提高了2.20和1.38个百分点，平均提高1.79个百分点。吨液百米耗电，辛401井，由1.4677kWh降到1.3078kWh，降低1
12、0.89%，辛252井，由2.3107kWh降到2.0659kWh，降低10.59%。另外，系统最大运行电流也都有明显的下降，分别下降10.5A和16.7A。凯维科技 液力传动装置附表：系统电量参数:井号状态测试日期有功功率无功功率视在功率功率因数最大电流辛401井皮带传动2001/11/278.1821.824.380.33550.1液力偶合2001/12/078.8612.4916.610.53339.6辛252井皮带传动2001/11/276.2227.1428.510.21844.8液力偶合2001/12/076.4414.816.720.38528.1系统产量参数:井号状态测试日期油
13、压套压动液面产液量原油密度含水辛401井皮带传动2001/11/270.90325.731.80.884971.8液力偶合2001/12/071.60328.532.70.884971.9辛252井皮带传动2001/11/270.80078.90.945294.5液力偶合2001/12/071.20060.90.945294.1综合参数对比:状态辛401井辛252井系统效率吨液百米耗电最大电流系统效率吨液百米耗电最大电流皮带传动17.941.467750.111.752.310744.8液力偶合20.141.307839.613.132.065928.1对比+2.2-10.89%-10.5+1.38-10.59%-16.7东辛采油厂技术监测站 2001年12月22日凯维科技 液力传动装置
