节能抽油机节能原理(优.选)

抽油机及辅助配套设备节能对比

一、抽油机节能效果：与偏置式抽油机（参照机）对比

1、摩擦换向抽油机

节能原理：利用直接平衡方式本身就具有能耗低的特点，再加上机械结构上采用摩擦传动式，缩短传动线路，尽量减少传动过程中的能量损失，从而实现节能的目的。

摩擦换向抽油机工作时，以功率因数cosф=1的开关磁阻电动机为原动机，使用智能模拟及数字混合控制，采用摩擦轮传动做为工作机构，机械传动路线短，效率高，实现了正反转换向，起动换向平稳，冲击小，且冲程、冲次均可独立无级调节，控制抽油杆上行及下行速度，有效的降低了电动机输出扭矩的峰值，再加上直接平衡的作用，最终实现了降低电机功率的目的。

选用机型为CYJMH12-5-20BD

节能效果：

与偏置机相比，由于摩擦换向抽油机是完全平衡，装机功率下降了51%，实耗功率最大下降了58.81%。

2、双驴头抽油机

节能原理：通过改变抽油机扭矩因数的变化规律来加强平衡效果，达到节能目的。

双驴头抽油机工作时，游梁后臂的长度变化与悬点载荷的变化相适应，依靠其游梁后臂有效长度有规律的变化，实现了悬点负载大（下冲程结束、上冲程开始）时游梁后臂长，平衡力矩大，悬点负载小（上冲程结束、下冲程开始）时游梁后臂短，平衡力矩小的工作状态，使光杆载荷扭矩变化接近正弦变化，与按正弦变化的曲柄平衡扭矩相对应，增加了抽油机的平衡效果，减小了曲柄净扭矩的波动，降低了驱动抽油机电动机的装机功率，达到了节能降耗的目的。

所选用的两种对比机型分别为： CYJY10-4.2-53HB（偏置机）；

CYJS10-5-48HB（双驴头）；

节能效果：双驴头抽油机若按其匹配的电动机功率计算节电率时，在工况一定的条件下，与偏置抽油机相比，节电率为30%以上。

3、调径变矩抽油机

节能原理：调径变矩抽油机运行时，驴头在下死点时，平衡重的力臂最大，驴头在上死点时，平衡重的力臂最小，使平衡力矩随抽油机驴头悬点的载荷变化而变化，提高了动态平衡率，减小了减速箱的输出扭矩和抽油机的装机功率，提高了电动机的功率利用率，达到了节能降耗的目的。

所选用的机型为：CYJQ10-5-37HF；

节能效果：调径变矩抽油机装机功率减小51%，在前两种工况下，节电率在35%以上，第三种工况没有节电效果。

4、下偏杠铃复合平衡抽油机

节能原理：下偏杠铃复合抽油机工作时，游梁偏置平衡重心的运动轨迹是一段圆弧，当重心处于游梁回转中心的水平线上时，其重力矩最大；当重心处于回转中心的垂直线时，其重力矩最小。利用这一变矩原理与曲柄平衡共同作用，可有效削减峰值扭矩，改善抽油机曲柄轴净扭矩曲线的形状和大小，使其波动平缓，并且消除负扭矩，减小抽油机的周期载荷波动系数，提高电动机的工作效率。

所选用的机型为：PCYJ10-3-37HB；

节能效果：与偏置机相比，下偏杠铃抽油机的装机功率减少50%，实耗功率减少15%～30%。

5、摆杆式游梁抽油机

节能原理：通过二次平衡来改变抽油机扭矩因数的变化规律，实现加强平衡效果，达到节能的目的。

摆杆抽油机机工作时，装在曲柄销上的滚轮在摆杆的轨道上往复滚动，使自重较大的摆杆上、下摆动，带动连杆运动，实现抽油机驴头悬点的上下往复运动。借助于摆杆装置，利用杠杆原理在运动过程中进一步调节抽油机的平衡，实现了降低曲柄输出扭矩，进而达到了降低匹配电机功率的目的。

所选用的二种对比机型分别为：CYJY10-4.2-53HB（偏置机）；CYJB12-4.8-37HB（摆杆机）；

节能效果：在工况一的条件下，摆杆抽油机与常规抽油机相比，节电率为37.33%；与偏置抽油机相比，节电率为23.02%。

6、偏轮抽油机

节能原理：偏轮机工作时，曲柄依次带动连杆、横梁、偏轮和游梁运动，偏轮相对游梁摆动，摆动的规律由推杆确定，即偏轮相对于游梁的运动是一种行星运动，因而使游梁后臂的有效长度和游梁的摆角速度均随着曲柄转角的变化而变化，游梁后臂的变化规律与悬点载荷的变化规律基本一致，接近正弦规律且与曲柄平衡扭矩相对应，使曲柄轴净扭矩波动较小。另外，偏轮机利用“慢提快放”的节能原理，加大了极位角，改变了抽油机的运动和动力特性，减小了速度、加速度和扭矩因数。由于偏轮和推杆的调节作用，增加了游梁的摆角，加大了抽油机的冲程长度，改善了整机的受力状况，降低悬点最大载荷，提高悬点最小载荷，减小了载荷的波动，使减速箱输出扭矩变得平缓，有效地降低了所需电动机功率，实现了节能降耗。

所选用的二种对比机型分别为： CYJY10-4.2-53HB（偏置机）；CYJP12-4.8-53HB（偏轮机）；

节能效果：在工况一定的条件下，与偏置机相比，三种工况节电率均在20%以上。

抽油机节能原理分析是建立在理论计算的基础上，油井的工况条件比较复杂，理论计算考虑的因素较少，与实测结果相比存在一定的误差，应在理论分析的基础上，对抽油机的节能效果进行测试。

抽油机节能对比试验结果

在水力模拟试验井上对七种不同结构形式的抽油机进行了对比试验。

在冲程为3m、4.2m，冲次为6 min-1的条件下，双驴头抽油机与偏置式抽油机相比系统效率提高7.7个百分点，最大有功节电率为20.71%。

其次是摩擦换向抽油机、下偏杠铃型游梁复合平衡抽油机，它采用游梁复合平衡，其平衡原理与双驴头式游梁式抽油机相近，与偏置式抽油机

相比，在200～800米动液面均有节能效果，系统效率平均提高5.5个百分点，最大有功节电率为20.04%。

摆杆式抽油机基本与偏置式抽油机相同，不节能。系统效率随着动液面深度的增加而增加，有功节电率随着动液面深度的增加而减小，即抽油机负荷大时系统效率增加，有功节电率减少。节能抽油机按平均综合节电率大小对比结果，见表18。

表18 节能抽油机平均综合节电率和年节电量

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