离心式注水泵设计开题报告

1、本科毕业设计（论文）开题报告题 目：D1000离心式注水泵设计 学生姓名： 院 （系）：机械工程学院 专业班级：机械0702 指导教师： 完成时间：2011 年 3 月 12 日 1 课题的目的 在全国各大油田中，在油田开发过程中常采用注水方式保持油层压力来实现油田稳产、缓解油田产量递减、以提高油田最终采收率。高压注水泵是油层注水过程中的必需设备，而高压注水泵一般用高压柱塞泵和高压离心泵，但是高压柱塞泵有可靠性差以及出口脉冲的缺点，同时随着石油工业的发展，油田注水量日趋增加，而且还在逐年增长中，排量小的柱塞泵已不能满足要求，所以，油田采用比较多的还是高压离心水泵。我国使用离心式注水泵的主要有大

2、庆油田和胜利油田，在注水泵中所占比例达50%左右。目前，我国用于注水的电耗占油田全部耗电量的30%以上，而使用的离心式注水泵型号繁杂，部分效率偏低，与国际水平仍有相当差距。因此，迫切需要建立起国产离心式注水泵的系列型谱，研制出具有国际先进水平的产品，并对现有离心式注水泵进行技术改造，提高其运行效率，以满足石油工业发展的需要。2 国内外研究现状 作为油田开采原油的的主要泵型，离心注水泵工作正常、效率高，对于保证油田高产稳产、节约用电和降低油田开发成本都具有十分重要的意义。近年来，我国泵企业快速发展，现在国内泵企业约1 000家，占世界泵企业 10 000 家的 1/10；国内泵产值2004年约2

3、20亿民币，约占世界泵产值 270亿美元的1/10，世界十大泵企业产值约占世界泵总产值的22%，我国十大泵企业的产值也约占全国泵产值的 22%。国内泵产值年增长率 10.5%，约为国家经济增长率的 1.5 倍，是世界泵年增长率4.3%的2.5倍。 （1）国外概况泵是伴随着工业发展而发展起来的。19世纪时，国外已有了比较完整的泵的型式和品种，并得到了广泛的应用。国外泵技术水平比较高的国家有美国、日本、荷兰等。美国多为高扬程、大流量的灌溉泵，日本和荷兰的多为低扬程、大流量的排水泵。在工艺设备上，泵零件的加工大多采用数控加工或专机加工，不论批量的大小，专用工装、工夹使用都较多，这样大大提高了大型泵的

4、制造质量。在新技术的应用上，泵水力设计与绘型软件逐渐代替了人工计算和绘图，大大提高了设计的效率。（2） 国内概况我国离心泵产品图样的来源可分为联合设计引进自行开发等几种。1联合设计产品 以沈泵所为主的研究单位，在20世纪60至80年代，组织有关泵厂进行了多种离心泵的联合设计。如IS(IB)型单级单吸离心泵；S(SH)型双吸离心泵；D(DG)型节段式多级泵等。这些产品当时都是国内的主导产品，至今仍在生产，但是有些产品的结构（造型）性能指标比较落后，应该逐步用新型产品替代。2引进产品 80年代以前我国引进的泵技术很少，到改革开放初期，大量从国外引进泵技术，并随着外国泵公司以合资或独资的形式陆续进入

5、我国，也带进了一些新的泵产品技术。例如上海第一水泵厂-英国M.J公司的高扬程多级离心泵。引进的这些泵产品，技术比较成熟，性能比较先进，对推进我泵技术的发展起了重要作用，成为我国泵产品的主体，至今仍大量生产。其中有的产品在结构或性能方面也存在问题，应进一步改进。3外国在华合资（独资）泵企业的产品 例如：上海KSB-Omega(RDL)双吸泵；P型节段式多级离心泵等。这些产品的质量大都比国内产品好，尽管价格高，但销售情况很好。4自行开发产品 直联离心泵；双吸泵等。这些产品大部分通用化、标准化程度不高，性能也有待进一步提高。由于引进产品和KSB等著名企业的进入，我国离心泵的生产能力显著提高。同时以C

6、AD为主的新技术广泛应用，数控机床加工技术的不断提高，以及近年计算流体动力学（Computational FluidDynamics ）,简称CFD的问世，为离心泵的设计和制造提供了新的思路和手段。目前，国内较先进的泵型主要有DF120-DF160型DF200-DF250型DF300-DF400型等DF系列新型离心注水泵，已在大庆胜利等油田推广使用。但是,各油田泵效平均水平相差较大,如大庆油田为76.23%,而胜利油田仅为68.1%,与国外先进水平80%以上相比,还有一定差距。目前，影响泵效的主要因素有以下几项： 1仍有一批比转数低的离心式注水泵； 2制造工艺水平不高； 3泵不能保持在高效区运

7、行；调研表明，我国离心式注水泵目前仍存在泵效低寿命短检测手段落后和“三化”（即标准化、通用化、系列化）程度差等问题。因此，重视关键技术和关键产品的研究与开发，树立精品意识，重视“三化”问题，推进我国离心泵技术的发展。 3 论文的主要内容 1检索有关离心式注水泵的中外文资料，消化资料、调研并完成开题报告. 2熟悉离心式注水泵的工作原理及其特性. 3D1000离心式注水泵的总体方案设计及主体装配图设计. 4离心泵轴向力的平衡及密封装置的理论设计及结构设计. 5离心泵装置特性与工况的理论设计及结构设计. 6离心泵的主要零件结构设计. 4 采用的方法、手段及步骤 本次设计为D1000离心式注水泵的结构

8、设计，设计的核心技术在于以下四个方面；（1）泵的结构型式的确定：本次设计选用分段式多级离心泵；（2）叶轮的水力设计：设计方法主要有相似设计法和速度系数设计法，本次设计选用速度系数设计法；（3）轴向力的平衡机构：本次设计选用平衡鼓装置；（4）轴封机构的选择：石油机械中常见的有机械密封和填料密封两种，本次设计选用机械密封； 具体步骤如下：1首先了解离心式注水泵的发展概况及在油田上的应用和要求等； 2熟悉D1000离心式注水泵的结构及工作原理，并了解其与其它类型的注水泵的不同之处；3确定D1000离心式注水泵的整体结构方案；4对D1000离心式注水泵的主要零部件进行结构设计；5绘制D1000离心式注

9、水泵的整体装配图；6绘制主要零部件的零件图5 阶段进度计划 本次毕业设计的时间为2011年2月21号到2011年6月5号，具体时间安排如下：1周4周 熟悉论文题目，搜集相关资料，完成开题报告和英文翻译；5周12周 设计整体结构并完成装配图、零件图；13周15周 编写说明书及完成收尾工作；16周17周 交卷、准备答辩参考文献1 关醒凡.现代泵技术手册M.北京：宇航出版社，1995.2 关醒凡.泵的理论与设计M.北京：机械工业出版社，1987.3 关醒凡著.我国泵技术的发展与展望. 中国学术期刊网络出版总库，2005.4 刘维震，廖成瑞.胜利油田注水泵的应用现状及发展.中国学术期刊网络出版总库，1999.5 屈丹安.我国离心式注水泵现状及改进意见.中国学术期刊网络出版总库，1997.6 张广泰，韩成才.水力学与水力机械M.西安：陕西科学技术出版社，1995:212230.7 周开勤主编.机