人工举升理论第18讲水力射流泵

1、人工举升理论第第18讲讲 水力射流泵水力射流泵吴晓东水力射流泵水力射流泵 射流泵的结构和工作原理射流泵的结构和工作原理 水力射流泵由喷嘴、吸入室、混合室、扩散水力射流泵由喷嘴、吸入室、混合室、扩散管等几部分组成。高压工作液体经压力管路进入管等几部分组成。高压工作液体经压力管路进入射流泵中，工作液体经过喷嘴后速度大大增加，射流泵中，工作液体经过喷嘴后速度大大增加，高速液体将喷嘴附近的空气带走，并在喷嘴附近高速液体将喷嘴附近的空气带走，并在喷嘴附近造成真空，被抽送液体就被吸上来，两种液体在造成真空，被抽送液体就被吸上来，两种液体在混合室进口处汇合，共同进入混合室，在混合室混合室进口处汇合，共同进入

2、混合室，在混合室中，工作液体把一部分能量传递给被抽送液体，中，工作液体把一部分能量传递给被抽送液体，使后者能量增加，两种液体在混合室混合后再进使后者能量增加，两种液体在混合室混合后再进入扩散管中，一部分速度能变为压力能，这种利入扩散管中，一部分速度能变为压力能，这种利用工作液体的射流来输送液体的设备称为射流泵。用工作液体的射流来输送液体的设备称为射流泵。 通常，射流泵可以按照工作液体和被抽送通常，射流泵可以按照工作液体和被抽送液体的种类分为三种：用液体射流来输送液体；液体的种类分为三种：用液体射流来输送液体；用液体射流来输送气体；用蒸气射的无杆抽油用液体射流来输送气体；用蒸气射的无杆抽油设备中

3、及油田注水的供水系统中。设备中及油田注水的供水系统中。 混合液体的速度混合液体的速度v3为为 33fQQvpH射流泵的基本方程式射流泵的基本方程式 混合室的进口断面和出口断面动量方程混合室的进口断面和出口断面动量方程 )()(233322ppfvQQvQvpQHpHHp2322223322223211122pHppHpppppQQffQQfffffgfQH混合室的进口断面和出口断面压力降混合室的进口断面和出口断面压力降 射流泵的基本方程式射流泵的基本方程式 1323ppffffs喷嘴的出口断面面积混合室的断面面积pHQQq工作液体的流量被抽取液体的流量222232)1 (111122qsqss

4、gvHp几何参数或射几何参数或射流泵的面积比流泵的面积比工况参数或射工况参数或射流泵的流量比流泵的流量比 射流泵的基本方程式射流泵的基本方程式 具有圆柱形混合室的射流泵的理论压头表达式具有圆柱形混合室的射流泵的理论压头表达式 222222)1 (1) 1(222qsqssssgvHpi射流泵的实际压头射流泵的实际压头H等于所求得理论压头等于所求得理论压头Hi减去在吸入减去在吸入室、混合室和扩散管中的损失，即室、混合室和扩散管中的损失，即 扩混吸hhhHHi射流泵的基本方程式射流泵的基本方程式 水力射流泵的效率水力射流泵的效率i：液体的有效能量除以输入能量，在不考液体的有效能量除以输入能量，在不

5、考虑搅失的条件下，它可用下式来表示虑搅失的条件下，它可用下式来表示 2222)1 (1) 1(22qsqssssqi射流泵的基本方程式射流泵的基本方程式 射流泵的特性曲线射流泵的特性曲线 水力射流泵理论特性曲线水力射流泵理论特性曲线当不同当不同s值时，深井射流泵特性值时，深井射流泵特性曲线曲线pH=3.45MPa， pp=27.6MPa，Qp=97m3/d；pp=41.4MPa，Qp=127m3/d1s=2.63，pp=41.4Mpa；2s=2.63，pp=27.6MPa；3s=5.56，pp=41.4MPa；4-s=5.56，pp=27.6Mpa当不同面积比当不同面积比s、喷嘴中损失系数为、

6、喷嘴中损失系数为0.03和混合室及扩散管和混合室及扩散管中损失系数为中损失系数为0.2时，射流泵无因次特性曲线时，射流泵无因次特性曲线p0泵给出的有效压力对喷嘴处工作压力的比值；泵给出的有效压力对喷嘴处工作压力的比值；m0被被送液体和工作液体质量流量比；送液体和工作液体质量流量比；p0m0 射流泵的特性曲线射流泵的特性曲线 射流泵的特性曲线射流泵的特性曲线 “科贝科贝”公司射流泵公司射流泵工作参数变化图解工作参数变化图解1pH；2；3气气蚀区边界；蚀区边界；4油井油井的指示图（生产效率的指示图（生产效率为）；为）；A工作点工作点 射流泵的设计射流泵的设计 u最优面积比最优面积比 是水力射流泵装

7、置效率最高时的面积是水力射流泵装置效率最高时的面积比比 优13pffu当工作液体压头当工作液体压头Hp和流量比和流量比q给定时，最优面积比给定时，最优面积比s优优是相当于射流泵造成的最大压头值是相当于射流泵造成的最大压头值Hmax 222422231312)1)(2(qqffp优2混合室的速度系数，根据试验，混合室的速度系数，根据试验，20.975；3扩散管的速度系数，扩散管的速度系数，30.9；4混合室进口的速度系数，混合室进口的速度系数，40.925； 11/13313323ssfffffffffnppipn将将2、3、4值代入上式得值代入上式得 22802. 0)1 (221. 1nqq

8、sq012345610s优1.223.87.2511.616.923.230.366.4n101.361.161.091.071.041.031.02s优优和和q与与n的关系表的关系表 射流泵的设计射流泵的设计 当速度系数当速度系数值不变时，最优面积比值不变时，最优面积比s优优只和流量比只和流量比q有有关，关，s优优值随值随q值的增加而增大（近似直线关系）。值的增加而增大（近似直线关系）。当当q0时时s优优具有最小值具有最小值，当，当q14时，时，s优优可用下列近似式来确定可用下列近似式来确定 ：qs9 . 3优 当水力射流泵的最优面积比当水力射流泵的最优面积比s优优，即，即f3/fp1确定后

9、确定后 ，喷嘴喷嘴的出口面积的出口面积由下式来计算由下式来计算 ：pppppQf211 射流泵的设计射流泵的设计 p 喷嘴直径喷嘴直径 11113. 14pppffdp 混合室的面积混合室的面积f31133ppffff优p 混合室的直径混合室的直径d3 33313. 14ffd 射流泵的设计射流泵的设计 水力射流泵中喷嘴出口断面离开圆柱形混合室入水力射流泵中喷嘴出口断面离开圆柱形混合室入口断面的最优距离口断面的最优距离Lc和面积比和面积比s有关，有关， 当当s=1.53时，时， Lc=(0.51.5)d3 当当s=46时，时， Lc=(12.5)d3 当当s=725时，时， Lc=(19)d3混合室长度混合室长度l为为l=(68)d3 射流泵的设计射流泵的设计 扩散管一般采用扩散管一般采用均匀扩散均匀扩散，其扩散角，其扩散角58，Dc/d324，