Направляющий аппарат ступени центробежного многоступенчатого насоса



Направляющий аппарат ступени центробежного многоступенчатого насоса
Направляющий аппарат ступени центробежного многоступенчатого насоса
Направляющий аппарат ступени центробежного многоступенчатого насоса
Направляющий аппарат ступени центробежного многоступенчатого насоса

 


Владельцы патента RU 2525816:

Закрытое акционерное общество "Новомет-Пермь" (RU)

Изобретение относится к области насосостроения и, прежде всего, к многоступенчатым насосам, используемым для добычи нефти из скважин и для подачи воды в продуктивный нефтеносный пласт для поддержания и повышения в нем пластового давления. Направляющий аппарат ступени содержит цилиндрический корпус, верхний и нижний диски с лопатками между ними, образующими обратные каналы, и защитные спиральные ребра на верхней поверхности верхнего диска. Защитные ребра выполнены наклонными и размещены на параболической поверхности, имеющей плавное увеличение наклона от оси к периферии. Параболическая поверхность сформирована вдоль верхней поверхности верхнего диска с переходом на нижнюю часть внутренней стенки корпуса. Изобретение направлено на увеличение срока службы ступеней. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области насосостроения и, прежде всего, к многоступенчатым насосам, используемым для добычи нефти из скважин и для подачи воды в продуктивный нефтеносный пласт для поддержания и повышения в нем пластового давления.

Известен направляющий аппарат ступени центробежного погружного многоступенчатого насоса для откачки пластовой жидкости из нефтяных скважин, имеющий цилиндрический корпус, нижний и верхний диски с расположенными между ними лопатками, выступающими за диаметральный размер верхнего диска (Богданов Н.А. Погружные центробежные насосы для добычи нефти. - М.: Недра, 1968, 38-50 с.).

Недостаток указанной конструкции заключается в достаточно быстром износе боковой стенки направляющего аппарата при перекачке жидкости, содержащей абразивные частицы. Особенно быстрому износу подвергается участок внутренней стенки корпуса, который расположен над верхним диском направляющего аппарата.

В качестве прототипа выбран направляющий аппарат ступени центробежного погружного многоступенчатого насоса, в котором верхний диск имеет конусный участок, сопряженный с внутренней поверхностью корпуса, а на наружной торцевой поверхности верхнего диска выполнены дугообразные ребра, имеющие закругление по направлению движения основного потока перекачиваемой пластовой жидкости, при этом один конец каждого ребра соединен с кольцевым выступом, а второй конец соединен с конусным участком наружной поверхности диска (Патент на ПМ №57395 РФ, F04D 13/10, опубл. 10.10.2006). Сочетание конусного участка и дугообразных ребер, выполненных на наружной поверхности верхнего диска направляющего аппарата, обеспечивают не только удаление механических примесей из безлопаточной полости, но и направленное их перемещение в проточную часть ступени, благодаря чему степень разрушения внутренней стенки корпуса со стороны безлопаточной полости под воздействием механических примесей значительно снижается.

Однако такая конструкция сложна в изготовлении и не решает проблему полностью, так как высота ребер над конусной поверхностью постепенно уменьшается при удалении от центра, а на периферии диска ребра отсутствуют.

Известно применение резины для защиты внутренних поверхностей корпусов насосов от эрозии при перекачивании суспензий (см., например, Consideration for proper sizing and material selection to optimize centrifugal slurry pump performance / Gary Davidson // 4th International Pump User Symposium (1987)), когда внутренние поверхности корпуса покрывают толстым слоем резины, что неприемлемо для насосов малого габарита, какими являются погружные многоступенчатые насосы для добычи нефти, так как потребуется уменьшение диаметра рабочего колеса, и показатели ступени ухудшатся.

Заявляемая конструкция обеспечивает увеличенный срок службы ступеней за счет нового расположения ребер.

Указанный технический результат достигается тем, что в направляющем аппарате ступени центробежного многоступенчатого насоса, содержащим цилиндрический корпус, верхний и нижний диски с лопатками между ними, образующими обратные каналы, и защитные спиральные ребра на верхней поверхности верхнего диска, согласно изобретению защитные спиральные ребра выполнены наклонными и размещены на параболической поверхности, имеющей плавное увеличение наклона от оси к периферии, которая сформирована вдоль верхней поверхности верхнего диска с переходом на нижнюю часть внутренней стенки корпуса.

Для обеспечения защиты периферийной части верхней поверхности верхнего диска и нижней части боковой стенки направляющего аппарата наклонные спиральные ребра сформированы в объеме профилированного вкладыша из эластомера, который закреплен на верхней поверхности верхнего диска и на внутренней поверхности цилиндрического корпуса направляющего аппарата.

Вкладыш из эластомера может быть закреплен с помощью, по крайней мере, одного кольцевого выступа, выполненного на его поверхности, взаимодействующего с ответным кольцевым пазом на поверхности корпуса. Кроме того, возможно закрепление вкладыша с помощью кольцевого выступа на корпусе и ответного кольцевого паза, выполненного во вкладыше.

Спиральные ребра в сечении могут иметь трапециевидную или треугольную форму, а также форму сегмента круга.

Формирование спиральных наклонных ребер на параболической поверхности с изменяющимся наклоном способствует лучшему выносу абразивных частиц, тем самым предотвращается промыв на периферии пазух направляющего аппарата.

Применение эластомера, например резины, для изготовления профилированного вкладыша, прежде всего, обеспечивает простоту формирования в нем параболической поверхности и спиральных наклонных ребер на ней. При этом можно использовать резиновую вставку с толщиной, достаточной для достижения высокой сопротивляемости материала к гидроабразивному износу.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими чертежами.

На фиг.1 приведен меридиональный разрез ступени центробежного многоступенчатого насоса, содержащей заявляемый направляющий аппарат с кольцевым пазом на корпусе для крепления профилированного вкладыша;

на фиг.2 - меридиональный разрез профилированного резинового вкладыша с ребрами трапециевидного сечения (показаны только часть (три) спиральных наклонных ребер);

на фиг.3 - то же с ребрами, имеющими сечение в виде сегментов круга;

на фиг.4 - то же с ребрами треугольного сечения.

Ступень центробежного многоступенчатого насоса состоит из закрытого рабочего колеса 1 и направляющего аппарата 2 (фиг.1). Направляющий аппарат 2 содержит цилиндрический корпус 3, верхний диск 4 и нижний диск 5, между которыми размещены лопатки 6, образующие обратные каналы.

Участок верхней поверхности верхнего диска 4 и нижней части внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса 3 выполнен в виде профилированного вкладыша из эластомера 7, например резины.

Верхняя поверхность вкладыша 7 имеет параболическое сечение с увеличением наклона по мере удаления от оси. На этой поверхности размещены спиральные наклонные ребра 8, сформированные в профилированном вкладыше 7 (фиг.1-4). При этом спиральные наклонные ребра 8 выполнены с одинаковой высотой выступания относительно параболической поверхности. Спиральные ребра могут быть выполнены с поперечным сечением в виде трапеции (фиг.2), треугольника (фиг.3) или сегмента круга (фиг.4). Форма, наклон и изгиб спиральных наклонных ребер 8 обеспечивают более полное удаление абразивных частиц из полости под рабочим колесом 1, тем самым обеспечивается защита от размыва направляющего аппарата в этом месте.

Профилированный вкладыш 7 изготовлен из эластомера, например из резины, толщина которой на периферии верхней поверхности верхнего диска, то есть на месте, где обычно происходит размыв, составляет не менее 3 мм. Вкладыш закреплен в направляющем аппарате 2 посредством выполненного на нем кольцевого выступа 9, входящего в ответный паз корпуса 3. Такое крепление обеспечивает простоту изготовления, легкость сборки и надежную фиксацию.

Ступень работает следующим образом. Жидкость выходит из колеса 1 и попадает в безлопаточную камеру между внутренней поверхностью стенки корпуса 3 направляющего аппарата и рабочим колесо, затем попадает в обратные каналы. Абразивные частицы, попавшие в пазуху ступени, то есть в область между верхней поверхностью верхнего диска 4 и рабочим колесом 1, увлекаются токами жидкости в пазухе, движутся по углублениям между наклонными спиральными ребрами 8 и удаляются из пазух. Тем самым предотвращается промыв в месте стыков корпуса 3 и верхнего диска 4.

1. Направляющий аппарат ступени центробежного многоступенчатого насоса, содержащий цилиндрический корпус, верхний и нижний диски с лопатками между ними, образующими обратные каналы, и защитные спиральные ребра на верхней поверхности верхнего диска, отличающийся тем, что защитные ребра выполнены наклонными и размещены на параболической поверхности, имеющей плавное увеличение наклона от оси к периферии, которая сформирована вдоль верхней поверхности верхнего диска с переходом на нижнюю часть внутренней стенки корпуса.

2. Направляющий аппарат по п.1, отличающийся тем, что спиральные ребра сформированы в объеме профилированного вкладыша из эластомера, который закреплен на верхней поверхности верхнего диска и поверхности цилиндрического корпуса направляющего аппарата.

3. Направляющий аппарат по п.2, отличающийся тем, что вкладыш из эластомера закреплен с помощью, по крайней мере, одного выполненного на его поверхности кольцевого выступа, взаимодействующего с ответным кольцевым пазом на поверхности корпуса.

4. Направляющий аппарат по п.2, отличающийся тем, что вкладыш из эластомера закреплен с помощью, по крайней мере, одного кольцевого выступа на поверхности корпуса, взаимодействующего с ответным кольцевым пазом, выполненным во вкладыше.

5. Направляющий аппарат по п.1, отличающийся тем, что ребра в сечении имеют трапециевидную форму.

6. Направляющий аппарат по п.1, отличающийся тем, что ребра в сечении имеют треугольную форму.

7. Направляющий аппарат по п.1, отличающийся тем, что ребра в сечении имеют форму сегмента круга.



 

Похожие патенты:

Центробежный компрессор газотурбинного двигателя содержит крышку (100), корпус (30) и рабочее колесо (20). Крышка (100) включает в себя передний по потоку конец (40a) и задний по потоку конец (100b).

Изобретение относится к насосостроению, а именно к конструкциям пульповых центробежных насосов горизонтального типа, предназначенных для перекачивания различных абразивных жидкостей с твердыми включениями.

Изобретение относится к патрубку типа улитка для вентиляторов, имеющему признаки, указанные в ограничительной части основного п.1 формулы изобретения. .

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в нефтяной и других отраслях промышленности. .

Изобретение относится к вентиляторным блокам со свободным радиальным рабочим колесом, предназначенным для использования преимущественно в канальных вентиляторах.

Изобретение относится к центробежным вентиляторам, предназначенным для использования в вытяжных колпаках или вытяжных устройствах для дыма (дымососах), и обеспечивает разделение паров жидкостей и снижение шума, производимого разделителем.

Изобретение относится к центробежным насосам для транспортирования по трубопроводам гидросмеси. .

Изобретение относится к компрессоростроению. .

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. .

Изобретение относится к области контроля и измерения технологических параметров работы погружного электродвигателя и насосного агрегата при эксплуатации установок электроцентробежных насосов (УЭЦН).

Изобретение относится к нефтяному машиностроению и может быть использовано в погружных многоступенчатых центробежных насосах для добычи нефти и пластовой жидкости из скважин с высоким содержанием солей, свободного газа и механических примесей.

Группа изобретений относится к погружным скважинным насосам и к узлам уплотнения, используемым вместе с приводными двигателями насосов. Узел уплотнения между электродвигателем и насосом скважинной электрической погружной насосной установки включает корпус с полостью, нижний конец которой соединен с двигателем, а верхний конец - с насосом.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано при добыче нефти из скважин с высоким газовым фактором. Газосепаратор-диспергатор состоит из газосепаратора 1 и диспергатора 2.

Изобретение относится к конструкции погружных насосных установок с многосекционными агрегатами. Погружной насосный агрегат содержит расположенные на одной общей оси многоступенчатый центробежный насос 1, входной модуль 2, агрегат 3 гидрозащиты, электродвигатель 4 с теплообменником и с токовводным узлом 5 и погружной блок 6 телеметрии.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности для поочередной подачи на прием скважинного насоса нефти и воды при эксплуатации обводненных, высокодебитных скважин с высоковязкой нефтью, осложненных образованием высоковязкой водонефтяной эмульсии.

Погружной электронный блок может быть использован для управления погружным электродвигателем. Он содержит корпус 1 цилиндрической формы, закрытый с торцов основанием 3 и обращенной к двигателю головкой 2, элементы электронной схемы, размещенные в герметичном отсеке, гермовводы, служащие для электрического соединения электронной схемы с цепями электродвигателя, и контактный электрический разъем из контактов 7, 9.

Группа изобретений относится к насосостроению, а именно к погружным многоступенчатым центробежным насосам, предназначенным для добычи нефти из скважин. Погружной многоступенчатый модульный насос содержит головку, основание и корпус, в котором установлены ступени.

Изобретение относится к нефтедобыче, а именно к протекторам для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя. Протектор содержит корпус 1, вал 4 с нижним и верхним торцовыми уплотнениями 6, опору 5 вала 4, ниппели, узел пяты, верхнюю и нижнюю головки 2 с фланцами 3 для соединения соответственно с насосом и электродвигателем.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена в соединительных звеньях электрического погружного насоса. Электрическая погружная насосная система включает протектор и двигательную секцию, и уплотнители, препятствующие утечке из протектора и двигательной секции во время сборки.

Группа изобретений относится к испытаниям гидравлических машин и предназначена для измерения рабочих характеристик погружных газосепараторов, используемых при добыче нефти. Способ испытания газосепараторов на газожидкостных смесях включает измерение потоков жидкости и газа, формирование газожидкостной смеси, подачу потока в блок моделирования внутрискважинных условий, сепарацию испытываемым газосепаратором, определение расходов жидкости и газа в потоке на выходе из блока моделирования внутрискважинных условий. Поток, поступающий во входные отверстия газосепаратора, отделяют от потока, выходящего из выкидных отверстий, а давление на выкидных отверстиях газосепаратора поддерживают равным давлению на его входных отверстиях за вычетом давления столба газожидкостной смеси в газосепараторе. Изобретение направлено на повышение точности измерения сепарационной характеристики испытываемого газосепаратора за счет более полного моделирования скважинных условий. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх