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海洋工程设计基础知识（机械） 第一章 海洋工程机械设备简介 第一节 海洋工程机械设备特点 第二节 海洋工程机械设备主要类别（按照设备类型划分） 第三节 海洋工程机械设备主要类别（按照系统划分） 第二章 海洋工程机械专业设计流程简介 流体机械 1、泵与泵装置 2、压缩机 泵与泵装置 输送液体或使液体增压的机械通称泵。泵将原动机的机械能或其它外部能量输送给液体，使液体能量增加。泵按照工作原理可分为动力式泵（离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵）、容积式泵（往复泵（活塞泵、柱塞泵、隔膜泵）、回转泵（齿轮泵、螺杆泵、叶型泵等）、其它类型泵（射流泵、气体生液泵）。 动力式泵是依靠快速旋转的叶轮对液体的作用力将机械能传给流体，使动力能和压力能增加，再通过泵壳将大部分动能转变为压力能而实现输送。 容积式泵是依靠工作元件在泵缸内做往复或回转运动，使容积交替增大和缩小，实现流体的吸入和排出。工作元件作往复运动的容积式泵称往复泵，其吸入和排出过程在同一泵缸内，并由吸入阀和排出阀配合完成。工作元件作回转运动的称回转泵，主要通过齿轮、螺杆、滑片等工作元件的旋转运动迫使液体从吸入侧转移到排出侧。 泵与泵装置 泵的特性包括特性曲线形状、性能稳定性、自吸能力、起动与调节、介质粘度适用范围等。用户对泵最基本的要求是一定的流量和必须达到的扬程（对于容积式泵是必须达到的压力）。此外还有其它使用要求，如泵的气蚀余量、抽送介质性质、工作温度、工作压力、安装条件等。 泵的主要特征参数包括流量、进出口压力、扬程、转速、功率、效率、气蚀余量等。 压缩机 压缩机就是利用原动机的机械能将气体压力提高的机械。 压缩机按照结构上来讲分为透平式压缩机（离心式压缩机和轴流式压缩机）、容积式压缩机（往复式和回转式（螺杆式、滑片式、罗茨式）。 透平式压缩机主要由定子和转子两部分组成。机械能就是通过转子的叶轮传递给气体的。 容积式压缩机是利用机械能使气体容积缩小而提高气体压力。 离心式压缩机为透平式压缩机中的一种。在压缩机内旋转叶片把气体加速后，根据伯努里定理把动能转化为压能。用于压缩天然气的离心压缩机一般为多级离心式压缩机。这些压缩机由电机或透平机驱动。 压缩机图例 储存装置 储存装置根据其所储存的介质是否带压分为常压容器和压力容器，具体内容请参考李君华所作的橇块基础讲座。 机械设备主要类别（按系统） 海上油气集输系统机械设备（工艺处理设备） 海上油气田生产辅助系统机械设备（公用设备） 海上油气集输系统机械设备（工艺处理设备） 原油处理系统机械设备 天然气处理系统机械设备 水处理设备 闭排系统设备 开排系统 海上油气田生产辅助系统机械设备（公用设备） 动力电站设备 仪表气和公用气设备 柴油系统设备 海水提升和供给设备 淡水系统设备 供热设备 起重设备 生活污水处理设备 安全设备 原油处理系统机械设备 原油处理的主要流程就是将开采出的原油在海上采油平台或生产油轮进行油、气、水的分离、净化、计量和外输；伴生气经除液后利用或送到火炬系统烧掉；污水进污水处理系统处理符合排放标准后排放入海；原油进一步处理后得到合格的商品油存储或外输。 1）原油汇集 2）原油处理 3）原油外输 原油汇集 从地下油藏中采出的井液经采油树输送到管汇中，管汇分为生产管汇和测试管汇。 测试管汇分别将每口井的产出井液输送到计量分离器中进行分离并计量。 一般情况下，在计量分离器中进行气液两相分离，分出的天然气和液体分别进行计量。液相采用油水分析仪测量含水率，从而测算出单井油气水产量。 生产管汇是将每口油井的液体汇集起来，并输送到油气分离系统中去。 原油处理 原油处理主要设施有分离器、加热器、测试设备、泵类设备、仪电设备、检测和安全保护设备等。 1）油、气、水分离 2）脱水脱盐 3）伴生气处理 油气水分离 油井产出液中含有原油、凝析油、天然气（包括自由气、溶解气、凝析蒸气）、水、杂质和外来物质。从生产管汇汇集的井液输送至三相分离器中，三相分离器将油、气、水进行初步分离。 油气水地面处理设备主要是分离器。分离器按形状分一般有三种，即立式、卧式及球形。根据各形状分离器在分离效率、分离后流体的稳定性、变化条件的适应性、操作的灵活性、处理能力、处理起泡原油和安装所需空间等方面的优缺点比较，作为海上处理设备的分离器，首选的是卧式三相分离器，其次是立式两相，球形基本上不采用。 分离设备的种类繁多，为了便于归纳和举例进行典型说明，下面就分离设备的工作原理、适用条件和优缺点分成六类进行简述，六类分离设备的对比情况如表所示。 油气水分离设备对比表 油气水分离 挡板卧式三相分离器，油气水混合物进入分离器后，进口分流器把混合物大致分成气液两相。液相由导管引至油水界面以下进入