Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано при создании погружных центробежных насосов для добычи нефти из скважин с высоким содержанием газа в пластовой жидкости. Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса содержит рабочее колесо 1 с втулкой 2 и направляющий аппарат 3, состоящий из стакана 4, верхнего диска 5, втулки 6, нижнего диска 7 и лопастей 8. Рабочее колесо 1 с втулкой 2 выполнены из пластмассы. Лопасти 8 и втулка 6 расположены на отдельной планшайбе 9, закрепленной на верхнем диске 5, а нижний диск 7 выполнен в виде крышки. Планшайба 9, лопасти 8 и нижний диск 7 выполнены из пластмассы. Изобретение направлено на снижение себестоимости, повышение изностойкости и срока службы. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано, в частности, при создании погружных центробежных насосов для добычи нефти из скважин с высоким содержанием газа в пластовой жидкости.

Известна ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса по патенту РФ №2220327, кл. F 04 D 29/02, взятая в качестве прототипа. Ступень насоса содержит направляющий аппарат и рабочее колесо, выполненное в виде единого целого с втулкой. Внешняя цилиндрическая поверхность втулки образует пару трения с соответствующей внутренней цилиндрической поверхностью направляющего аппарата. Направляющий аппарат выполнен из спеченного пористого металлического материала и пропитан сплавом с высоким содержанием меди, а колесо с втулкой - из литейного чугуна нирезиста. Между колесом и направляющим аппаратом установлены антифрикционные шайбы, изготовленные из текстолита.

Такое выполнение ступени, где детали выполнены из металла, кроме шайб, делают конструкцию металлоемкой, при этом направляющий аппарат выполнен из порошка и требует пропитки сплавом меди. Конструкция обладает повышенной себестоимостью. Взаимодействие двух металлических втулок между собой в агрессивной среде скважины приводит к быстрому их изнашиванию и нарушению герметичности. Металлическая конструкция подвержена быстрой коррозии, что снижает срок службы между ремонтами.

Данным изобретением ставится задача устранить вышеописанные недостатки.

Указанная задача решена при помощи ступени погружного многоступенчатого центробежного насоса, содержащей рабочее колесо с втулкой и направляющий аппарат, состоящий из стакана, верхнего диска, металлической втулки, нижнего диска и лопастей, где лопасти и втулка расположены на отдельной планшайбе, закрепленной на верхнем диске, а нижний диск выполнен в виде крышки, при этом рабочее колесо с втулкой, планшайба, лопасти и крышка выполнены из пластмассы, при этом состав ее содержит стеклонаполнитель 10-50%, минеральное вещество до 15%, фторопласт до 10%, дисульфид молибдена до 20%, графит до 20%, термопластичный материал остальное.

Такое выполнение ступени погружного насоса за счет выполнения направляющего аппарата составным и комбинированным, где в подвижном соединении (две втулки) применяется металл и пластмасса, позволило снизить себестоимость, повысить износостойкость и увеличить межремонтный срок. Этому положительному эффекту способствует выполнение пластмассовых деталей, содержащих термопластичный материал с определенным составом наполнителя. Наличие в составе стеклонаполнителя и минерального вещества повышает прочностные свойства. Наличие дисульфида молибдена, фторопласта и графита повышает антифрикционные свойства. Указанное в формуле процентное содержание составляющих повышает физико-механические свойства пластмассы. Также в состав пластмассы входит фторопласт. Большее содержание фторопласта отрицательно влияет на характеристики деталей. Процентное увеличение дисульфида молибдена и графита в пластмассе приводит к уменьшению прочности пластмассы, что является отрицательным. Содержание стеклонаполнителя менее 10 % или более 50% понижает механические свойства пластмассы.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображена ступень в разрезе.

Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса содержит рабочее колесо 1 с втулкой 2 и направляющий аппарат 3, состоящий из стакана 4, верхнего диска 5, втулки 6, нижнего диска (крышки) 7 и лопастей 8, где рабочее колесо 1 с втулкой 2 выполнены из пластмассы, например из полиамида с наполнителем. Лопасти 8 и втулка 6 расположены на отдельной планшайбе 9, закрепленной на верхнем диске 5, а нижний диск 7 выполнен в виде крышки, при этом планшайба 9, лопасти 8 и нижний диск 7 (крышка) выполнены из пластмассы, например из полиамида с наполнителем.

Технология изготовления деталей из пластмассы включает в себя смешивание термопластичного материала с наполнителем и последующее прессование при нагреве изделия с заданными геометрической формой и размерами.

При работе насоса рабочее колесо 1 с втулкой 2 ступени приводится во вращение относительно направляющего аппарата 3. При этом направляющий аппарат 3, выполненный комбинированным, соприкасается своей металлической втулкой 6 с пластмассовой втулкой 2 рабочего колеса 1. При вращении втулки 2 с рабочим колесом 1 нагнетаемая жидкость проходит в зоне лопастей 8, расположенных на планшайбе 9 и закрытых крышкой 7, вытесняется лопастями рабочего колеса 1 в стакан 4 направляющего аппарата 3. При этом наружная поверхность втулки 2 и внутренняя поверхность втулки 6 образуют пару трения пластмассы с металлом. Данная пара трения работает с постоянным коэффициентом трения, т. к. состав пластмассы состоит из термопластичного материала с наполнителем, имеющего однородную структуру. Кроме того, термопластичный материал имеет более низкий модуль упругости, позволяющий такой паре трения уменьшить износ в абразивной среде и быстро прирабатываться друг к другу. Термопластичный материал имеет значительно меньший коэффициент трения при работе с металлами, что приводит к уменьшению мощности трения и созданию благоприятных температурных режимов работы, повышению общей долговечности ступени насоса.

1. Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса, содержащая рабочее колесо с втулкой и направляющий аппарат, состоящий из стакана, верхнего диска, металлической втулки, нижнего диска и лопастей, отличающаяся тем, что лопасти и втулка расположены на отдельной планшайбе, закрепленной на верхнем диске, а нижний диск выполнен в виде крышки, при этом рабочее колесо с втулкой, планшайба, лопасти и крышка выполнены из пластмассы.

2. Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса по п.1, отличающаяся тем, что пластмасса состоит из следующих компонентов:

Стеклонаполнитель10-50%
Минеральное веществоДо 15%
ФторопластДо 10%
Дисульфид молибденаДо 20%
ГрафитДо 20%
Термопластичный материалОстальное



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области химического машиностроения и может быть использовано в магнитной муфте герметичного центробежного насоса с проточной частью, защищенной полимерным покрытием.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в охлаждающей системе двигателя внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано, в частности, при создании погружных центробежных насосов для добычи нефти из скважин с высоким содержанием газа в пластовой жидкости.

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано для изготовления рабочих органов (ступеней) погружных центробежных и центробежно-вихревых насосов, предназначенных для откачки агрессивных пластовых вод (в частности, после кислотной обработки скважин) с высокой концентрацией абразивных частиц.

Лопасть // 2172434
Изобретение относится к лопасти, подлежащей креплению к ступице вентилятора. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при механизированном способе добычи нефти из скважин с большим содержанием газа с помощью погружного центробежного насоса.

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в погружных многоступенчатых центробежных насосах для подъема жидкости из скважин. .

Изобретение относится к гидравлической защите герметичных погружных маслозаполненных электродвигателей насосных установок для добычи нефти и других пластовых жидкостей.

Изобретение относится к скважинным многоступенчатым погружным центробежным насосам. .

Изобретение относится к гидромашиностроению, а более точно к многоступенчатым электронасосным агрегатам модульного типа для нефтедобывающей промышленности, с помощью которых поднимают нефть или воду из скважин, колодцев и т.п.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для предотвращения засорения мехпримесями, заклинивания механизмов (ротора) установок электроцентробежных насосов (УЭЦН) в скважинах после проведения гидроразрыва пласта и пескующих скважин при остановках УЭЦН.

Изобретение относится к нефтяному машиностроению, в частности, к погружным центробежным насосам, предназначенным для эксплуатации в скважинах, осложненных пескопроявлением.

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в погружных центробежных насосах для добычи пластовой жидкости из скважин. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для диагностирования технического состояния, в частности работоспособности, электродвигателей магистральных насосов нефтеперекачивающей станции магистральных нефтепроводов (НПС МН).

Изобретение относится к области контроля и диагностики электроцентробежных насосных установок. .

Изобретение относится к области насосостроения, более конкретно - к насосам динамического действия
Наверх