Ступень центробежного многоступенчатого насоса открытого типа



Ступень центробежного многоступенчатого насоса открытого типа
Ступень центробежного многоступенчатого насоса открытого типа
Ступень центробежного многоступенчатого насоса открытого типа
Ступень центробежного многоступенчатого насоса открытого типа

 


Владельцы патента RU 2482333:

Логинова Ольга Иосифовна (RU)

Изобретение относится к насосостроению и касается конструкции ступени центробежного многоступенчатого насоса открытого типа для добычи жидкостей из скважин. Ступень содержит рабочее колесо и направляющий аппарат. Со стороны открытых кромок лопастей рабочего колеса на направляющем аппарате установлены вспомогательные лопатки. Проточный канал ступени снабжен измельчителями вихрей, которые выполнены или в виде кольцевых выступов в проточном канале ступени, или в виде опорных шайб, установленных в кольцевые проточки лопастей рабочих колес и лопаток направляющих аппаратов. Кольцевой выступ в проточном канале рабочего колеса наименьшего диаметра выполнен в виде осевой опоры рабочего колеса и снабжен радиальными каналами. Изобретение направлено на повышение напора и коэффициента полезного действия ступени. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к центробежным многоступенчатым насосам и может использоваться для добычи нефти, воды и других жидкостей из скважин.

Известны ступени центробежных многоступенчатых насосов, включающие направляющий аппарат и рабочее колесо открытого типа по книге: Богданов А.А. Погружные центробежные электронасосы для добычи нефти (расчет и конструкция). Издательство «НЕДРА», Москва 1968 г., стр.110-122.

Основной недостаток этих ступеней заключается в том, что между нижними и верхними кромками лопастей и дисками направляющих аппаратов существуют зазоры. В результате зазоров из-за разности давления на входе перекачиваемой жидкости в рабочее колесо и выходе из него создается циркуляция жидкости. Это приводит к снижению напора ступени и коэффициента полезного действия.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является ступень погружного центробежного многоступенчатого насоса, известная по патенту RU 2209345 С2, МПК6 F04D 13/10, F04D 31/00 от 06.22.2001 г., включающая направляющий аппарат и открытое рабочее колесо с лопастями на нижней поверхности ведущего диска. Основной недостаток этой ступени заключается в том, что между нижней кромкой лопастей и верхней поверхностью верхнего диска направляющего аппарата существует зазор не менее 2 мм. Давление перекачиваемой жидкости на выходе из рабочего колеса выше, чем давление на входе в него, и часть жидкости в зазоре по поверхности диска возвращается на вход. Затем эта жидкость опять перекачивается к выходу. Таким образом создается вихревое движение жидкости. Толщина вихря зависит от величины зазора и может перекрывать значительную площадь лопастей, затыкая проходное сечение канала рабочего колеса. Это приводит к снижению напора ступени и коэффициента полезного действия.

Задачей изобретения является получение технического результата, выражающегося в повышении напора и коэффициента полезного действия ступени центробежного многоступенчатого насоса открытого типа.

Указанная задача в конструкции ступени центробежного многоступенчатого насоса открытого типа, содержащей рабочее колесо и направляющий аппарат, решается тем, что со стороны открытых кромок лопастей рабочего колеса на направляющем аппарате установлены вспомогательные лопатки, а проточный канал ступени снабжен измельчителями вихрей, которые выполнены в виде кольцевых выступов в проточном канале ступени или в виде опорных шайб, установленных в кольцевые проточки лопастей рабочих колес и лопаток направляющих аппаратов, причем кольцевой выступ в проточном канале рабочего колеса наименьшего диаметра выполнен в виде осевой опоры рабочего колеса и снабжен радиальными каналами.

Проведенный научно-технический анализ предложения и уровня техники свидетельствует о том, что предлагаемое техническое решение для специалиста не следует явным образом из уровня техники, при этом признаки изложенной совокупности взаимосвязаны, находятся в причинно-следственной связи с ожидаемым результатом и являются необходимыми и достаточными для его получения.

Изобретение поясняется чертежами, где:

на фиг.1 изображен вариант ступени центробежного многоступенчатого насоса открытого типа с измельчителем вихрей в виде кольцевых выступов;

на фиг.2 изображен вариант ступени центробежного многоступенчатого насоса открытого типа с измельчителем вихрей в виде опорных шайб;

на фиг.3 изображен вариант ступени центробежного многоступенчатого насоса открытого типа со вспомогательными лопатками, установленными на направляющем аппарате со стороны открытых кромок лопастей рабочего колеса;

на фиг.4 изображен вариант ступени центробежного многоступенчатого насоса открытого типа с кольцевым выступом, выполненным в виде осевой опоры рабочего колеса.

Вариант ступени (см. фиг.1) содержит открытый направляющий аппарат 1 и открытое рабочее колесо 2, установленное на валу 3. В проточном канале ступени выполнены измельчители вихрей в виде кольцевых выступов, например, 4, 5, 6. В процессе вращения вала 3 с рабочим колесом 2 создается разность давлений перекачиваемой жидкости на входе в рабочее колесо 2 и его выходе, а также на входе в направляющий аппарат 1 и его выходе. В связи с этим перекачиваемая жидкость (показано пунктирной линией) с входа рабочего колеса 2 поступает (показано стрелками) на его выход, а затем на вход направляющего аппарата 1 и далее на его выход. Так как на выходе рабочего колеса 2 давление выше, чем на его входе, то часть жидкости из-за наличия зазора между открытой кромкой лопасти и сопряженной с ней стенкой стремится возвратиться к входу. При этом жидкость натыкается на кольцевые выступы 4 и 5. В результате вместо одного большого вихря возникают два небольших вихря 7 (показано пунктирной линией). Количество и размер вихрей зависит от количества кольцевых выступов. На образование меньших по размеру вихрей расходуется меньше энергии. При этом меньшие по размеру вихри в меньшей степени перекрывают проточный канал ступени. Это приводит к повышению напора и коэффициента полезного действия ступени. Аналогичный процесс имеет место и в направляющем аппарате 1.

Измельчители вихрей могут быть выполнены в виде опорных шайб 8, установленных в кольцевые проточки лопастей рабочих колес 2 или лопаток направляющих аппаратов 1 (фиг.2). Шайбы 8 могут служить также в качестве осевых опор рабочего колеса 2.

Повышению напора способствуют также вспомогательные лопатки 9 (см. фиг.3) на направляющем аппарате 1, установленные со стороны открытых кромок лопастей рабочего колеса. Обладая кинетической энергией, часть жидкости 10, раскрученная в проточном канале рабочего колеса 2, ударяется о вспомогательные лопатки 9 и теряет кинетическую энергию, которая преобразуется в энергию давления. В результате напор, создаваемый рабочим колесом 2, возрастает.

Кольцевой выступ 4 в проточном канале рабочего колеса 2 наименьшего диаметра (см. фиг.4) может быть выполнен в виде осевой опоры рабочего колеса 2 и иметь радиальные каналы 11 для прохода перекачиваемой жидкости.

Таким образом, изобретение позволяет получить технический результат, выражающийся в повышения напора и коэффициента полезного действия ступени центробежного многоступенчатого насоса открытого типа.

1. Ступень центробежного многоступенчатого насоса открытого типа, содержащая рабочее колесо и направляющий аппарат, отличающаяся тем, что со стороны открытых кромок лопастей рабочего колеса на направляющем аппарате установлены вспомогательные лопатки, а проточный канал ступени снабжен измельчителями вихрей.

2. Ступень центробежного многоступенчатого насоса по п.1, отличающаяся тем, что измельчители вихрей выполнены в виде кольцевых выступов в проточном канале ступени.

3. Ступень центробежного многоступенчатого насоса по п.1, отличающаяся тем, что измельчители вихрей выполнены в виде опорных шайб, установленных в кольцевые проточки лопастей рабочих колес и лопаток направляющих аппаратов.

4. Ступень центробежного многоступенчатого насоса по п.2, отличающаяся тем, что кольцевой выступ в проточном канале рабочего колеса наименьшего диаметра выполнен в виде осевой опоры рабочего колеса и снабжен радиальными каналами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче нефти из малодебитных скважин с высоким газовым фактором. .

Изобретение относится к области насосостроения, в частности к многоступенчатым насосам, предназначенным для подачи смеси газа и воды в продуктивный нефтеносный пласт или для добычи нефти из скважин с высоким содержанием газа.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к многоступенчатым осевым насосам, и может быть использовано для подъема из нефтяных скважин смесей с высоким содержанием нерастворенного газа.

Изобретение относится к нефтяному машиностроению, в частности к многоступенчатым погружным насосам для откачки пластовой жидкости с высоким газосодержанием. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к скважинным насосным агрегатам с погружным центробежным многоступенчатым насосом для откачивания пластовых жидкостей с попутным газом.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к многоступенчатым осевым насосам, и может быть использовано для подъема из нефтяных скважин смесей с высоким содержанием нерастворенного газа.

Изобретение относится к области гидромашиностроения и может быть использовано в погружных насосных установках для подъема жидкости из скважин с повышенным содержанием попутного газа.

Изобретение относится к нефтяному машиностроению и может быть использовано в погружных многоступенчатых центробежных насосах для откачки пластовой жидкости. .

Изобретение относится к нефтедобывающему оборудованию и может быть использовано при добыче пластовой жидкости из скважины, в частности для пропуска жидкости от входного модуля (фильтра) или газосепаратора на прием погружного скважинного центробежного электронасоса (ЭЦН), и для подвода жидкости из затрубного пространства к насосу в случае засорения фильтрующих элементов частицами механических примесей.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче нефти из малодебитных скважин с высоким газовым фактором. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкциям центробежных, винтовых насосов для поднятия жидкости из скважин, и может найти применение в различных отраслях промышленности.

Изобретение относится к области насосостроения и предназначено для гибкого герметичного соединения составных частей установок электроприводных центробежных насосов (УЭЦН).

Изобретение относится к области насосостроения, преимущественно к ступеням погружных скважинных электронасосов для добычи нефти. .

Изобретение относится к электрическому погружному насосу типа ESP, обычно используемого в нефтяной промышленности для обеспечения механизированного подъема в скважинах, которые не имеют достаточного давления для подачи нефти на поверхность.

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано для добычи нефти, воды и др. .

Изобретение относится к гидромашиностроению, преимущественно к нефтяной промышленности, и может быть использовано при добыче из скважин пластовой жидкости, воды и других жидких сред с широким диапазоном изменения механических примесей.

Изобретение относится к области насосостроения, в частности к многоступенчатым насосам, предназначенным для подачи смеси газа и воды в продуктивный нефтеносный пласт или для добычи нефти из скважин с высоким содержанием газа.

Изобретение относится к области электромашиностроения, а именно к гидрозащите погружных электродвигателей погружных насосных агрегатов для добычи пластовой жидкости из нефтяных скважин
Наверх