Погружной центробежный насосный агрегат

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано при изготовлении погружных центробежных насосных агрегатов, предназначенных для комплектации насосных установок, используемых в нефтедобывающей и других отраслях при подъеме и перекачивании среды. Агрегат содержит погружной центробежный насос (1), выполненный в виде пакета ступеней, соединенных резьбовыми стяжными шпильками (2), головку (3) всасывающую и сопряженный с насосом погружной электродвигатель (4). Электродвигатель (4) размещен в трубном кожухе (5), прикрепленным к насосу (1) своим верхним фланцем (6) за резьбовые стяжные шпильки (2), пропущенные через его отверстия и зафиксированные относительно них. В нижней части электродвигателя (4) установлен центратор (7), преимущественно демпферного типа. Изобретение направлено на повышение надежности погружного центробежного насосного агрегата типа УЭЦПК с насосом, диаметр которого значительно превышает диаметр погружного электродвигателя. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано при изготовлении погружных центробежных насосных агрегатов, предназначенных для комплектации насосных установок, используемых в нефтедобывающей отрасли для поддержания пластового давления, а также в других отраслях при подъеме и перекачивании воды.

Известен погружной центробежный насосный агрегат, содержащий погружной центробежный насос, состоящий из отдельных секций, соединенных между собой стяжными резьбовыми шпильками, головку всасывающую, погружной электродвигатель (ПЭД), сопряженный с насосом посредством фланцевого соединения. (Насосные агрегаты типа ЭЦПК, каталог продукции АО «ГМС Ливгидромаш», сайт компании http://www.hms.ru/pumps_catalog/?SECTION_ID=374&ELEMENT_ID=625).

Погружные насосные агрегаты работают непосредственно в перекачиваемой среде, что позволяет в том числе охлаждать погружной электродвигатель агрегата перекачиваемой жидкостью.

Одной из особенностей агрегатов типа ЭЦПК является разница в диаметрах всасывающей головки насоса и ПЭД (диаметр электродвигателя намного меньше диаметра всасывающей головки насоса). Это обусловливает повышенное расстояние от стенки обсадной трубы до ПЭД.

Вместе с тем, охлаждение, т.е. скорость потока перекачиваемой жидкости напрямую зависит от величины зазора Δ между стенкой обсадной колонны и ПЭД. Т.е., чем величина Δ больше, тем меньше скорость потока перекачиваемой жидкости, и, следовательно, ниже эффективность охлаждения ПЭД. В рассматриваемом случае величина Δ большая, что не позволяет создать необходимой скорости охлаждения. Уменьшить величину зазора не представляется возможным, так как ограничивающим фактором является наружный диаметр насоса.

Еще одним фактором, неблагоприятно влияющим на работоспособность данного оборудования, является, как правило, наклонный профиль скважины или наличие в ней искривленных участков (высокая угловая интенсивность). В насосных установках, в которых наружный диаметр насоса почти в 3 раза больше диаметра ПЭД, а длина ПЭД больше длины насоса более чем в 6 раз, даже небольшое изменение угловой интенсивности может привести к неадекватной работе оборудования за счет излома оси в месте сопряжения насоса и ПЭД. В результате неминуемо появляется изгибающий момент, который совместно с высокой частотой вращения (3000 об/мин), большими линейными размерами и массовыми характеристиками порождает негативные циклические нагрузки, локализующиеся в местах сопряжения (фланцевые, шлицевые и болтовые соединения). Это приводит к непрогнозируемым поломкам различных элементов агрегата (валов, шлицевых муфт, болтов и т.д.).

Кроме того, стоит также отметить, что оборудование данного типа работает в агрессивных средах, которые оказывают негативное влияние на его работоспособность.

Решению вышеуказанных проблем способствует установка кожуха, в котором размещается ПЭД.

Известен погружной центробежный насосный агрегат, содержащий погружной центробежный насос и сопряженный с насосом посредством переходного устройства погружной электродвигатель, размещенный в наружном кожухе, выполненном в виде трубы, состоящей из отдельных секций (Патент РФ №2433307, опубл. 10.11.2011).

Данное решение невозможно применить для погружных агрегатов типа ЭЦПК, поскольку переходное устройство предназначено для стыковки насоса и ПЭД с соизмеримыми диаметрами.

В насосных агрегатах типа ЭЦПК, которые имеют значительную разницу в диаметрах насоса и ПЭД, крепление кожуха за входной модуль насоса (головку всасывающую) даже после адаптации сопряжения под нее приведет к повышенным циклическим нагрузкам на крепежные элементы, локализующиеся в местах сопряжения насоса и ПЭД (фланцевые, шлицевые и болтовые соединения).

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение надежности работы погружного центробежного насосного агрегата, имеющего значительную разницу в диаметрах насоса и ПЭД, за счет снижения образования циклических нагрузок в местах сопряжения насоса и ПЭД при креплении кожуха для ПЭД к корпусу насоса.

Технический результат достигается тем, что в погружном центробежном насосном агрегате, содержащем погружной центробежный насос, состоящий из отдельных ступеней, соединенных между собой резьбовыми стяжными шпильками, головку всасывающую и погружной электродвигатель, размещенный в трубном кожухе, последний прикреплен к насосу своим верхним фланцем за резьбовые стяжные шпильки, пропущенные через его отверстия и зафиксированые относительно них. Кроме того, в нижней части погружного электродвигателя установлен центратор, выполненный преимущественно демпферного типа.

Крепление кожуха к насосу посредством верхнего фланца за резьбовые стяжные шпильки, пропущенные через его отверстия и зафиксированные относительно них, позволяет без использования лишних дополнительных деталей осуществить надежное соединение насоса с ПЭД, при котором входной модуль (головка всасывающая) находится в разгруженном состоянии от циклических нагрузок, обычно локализующихся в местах сопряжения насоса и ПЭД (фланцевые, шлицевые и болтовые соединения).

Установка кожуха позволяет уменьшить величину зазора Δ между стенкой обсадной колонны и ПЭД до необходимого значения, тем самым создав регламентируемую скорость охлаждения ПЭД. Также, в случае существенных дефектов обсадной колонны (смещение, сдавливание и т.д.) кожух не позволит спускать агрегат дальше по обсадной колонне, исключая тем самым изгиб и поломку ПЭД и, следовательно, предотвращая возможную аварию.

Центратор, установленный в нижней части ПЭД, выполненный преимущественно демпферного типа, за счет постоянного ориентирования оси агрегата относительно оси кожуха позволяет исключить излом оси в месте сопряжения насоса и ПЭД даже в случае отклонения оси скважины от вертикали (высокой угловой интенсивности).

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен погружной насосный агрегат.

Погружной центробежный агрегат содержит погружной центробежный насос 1, состоящий из отдельных ступеней, соединенных резьбовыми стяжными шпильками 2, головку 3 всасывающую, погружной электродвигатель 4, сопряженный с насосом 1 посредством фланцевого соединения, кожух 5, представляющий собой ориентирующую трубу, состоящую из отдельных секций, в котором размещен погружной электродвигатель 4. Узел крепления кожуха 5 к насосу 1 представляет собой фланец 6 верхней секции электродвигателя 4, через отверстия которого пропущены резьбовые стяжные шпильки 2 и зафиксированы в них крепежными элементами, например гайками. В нижней части электродвигателя 4 установлен центратор 7 демпферного типа.

Секции кожуха 5 соединяются болтовыми соединениями по фланцам и спускаются в скважину таким образом, чтобы верхний (присоединяемый к насосу) фланец 6 был на поверхности. Затем в кожух 5 опускается электродвигатель 4 с центратором 7. Верхний фланец 6 кожуха крепится к насосу за резьбовые стяжные шпильки 2, без крепления его за входной модуль, в результате чего головка 3 всасывающая находится в разгруженном состоянии. После сборки насос 1 опускается в скважину по существующей в отрасли технологии.

Технологическим приемом, способным замедлить процесс коррозии рабочих механизмов, является закачка в скважину химического реагента, который снижает процесс корродирования. Однако учитывая тот факт, что всасывающая головка 3 насоса 1 находится выше электрооборудования, данный реагент будет проходить через насос 1 и НКТ, не достигая области работы электродвигателя 4. Кожух 5 принудительно направляет поток реагента таким образом, чтобы он проходил вдоль оси всего агрегата. Жидкость попадает в кольцевую полость между кожухом 5 и электродвигателем 4. В силу сформированного зазора Δ жидкость, перемещаясь вдоль стенок электрооборудования с заданной скоростью охлаждения, попадает во всасывающую головку 3 насоса 1. За счет того, что головка 3 всасывающая находится в разгруженном состоянии, возникновение циклических нагрузкок на крепежные элементы, локализующиеся в местах сопряжения насоса и электродвигателя 4 (фланцевые, шлицевые и болтовые соединения), сводится к минимуму. Центратор 7, ориентируя электродвигатель 4 в кожухе 5, исключает возникновение несоосности осей валов насоса 1 и электродвигателя 4.

Кожух 5 в условиях воздействия на насосный агрегат агрессивных сред (например, при перекачивании сеноманской воды), защищая элементы погружного оборудования от интенсивной коррозии, обеспечивает их работоспособность.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить надежность работы погружного центробежного насосного агрегата типа ЭЦПК, имеющего существенную разницу в диаметрах насоса и электродвигателя.

1. Погружной центробежный насосный агрегат, содержащий погружной центробежный насос, выполненный в виде пакета ступеней, соединенных резьбовыми стяжными шпильками, головку всасывающую и сопряженный с насосом погружной электродвигатель, размещенный в трубном кожухе, отличающийся тем, что кожух прикреплен к насосу своим верхним фланцем за резьбовые стяжные шпильки, пропущенные через его отверстия и зафиксированные относительно них.

2. Насосный агрегат по п. 1, отличающийся тем, что в нижней части погружного электродвигателя установлен центратор.

3. Насосный агрегат по п. 2, отличающийся тем, что центратор выполнен демпферного типа.



 

Похожие патенты:

Вентилятор-нагнетатель с боковым каналом включает корпус (12) с отверстием (14) для вала, через которое проходит вращающийся вокруг оси (А) вращения (20) электродвигателя вентилятора-нагнетателя, причем вал (20) электродвигателя по отношению к корпусу (12) вентилятора-нагнетателя установлен с помощью подшипника (32) вала, причем подшипник (32) вала включает жестко установленное на валу (20) электродвигателя внутреннее кольцо (34) подшипника и жестко установленное в корпусе (12) вентилятора-нагнетателя наружное кольцо (36) подшипника.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники. Электронасосный агрегат содержит корпус (1) и установленные в нем электродвигатель (4) и двухопорный полый вал (5) насоса с по крайней мере одним рабочим колесом (6), связанный с валом (9) электродвигателя (4) через торсионный вал (10).

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкциям винтовых насосов, предназначенных для перекачивания различных жидкостей. Винтовой насос состоит из цилиндрического корпуса, внутри которого соосно с ним расположен вал, снабженный объемной винтовой нарезкой.

Домовая станция (1) водоснабжения имеет электродвигатель (8) и приводимый им в движение центробежный насос (7), который имеет по меньшей мере одно центробежное рабочее колесо (10), создающее основной нагнетаемый поток (29) через кольцевое пространство (12), а также поток (30) охлаждающей жидкости через пространство (28), окружающее двигатель (8).

Изобретение относится к корпусу (CAS) гидроэлектромашины (FEM). Корпус (CAS) проходит вдоль продольной оси (X) и содержит кожух (CAC), крышку (COV) для закрывания отверстия (COP) кожуха (CAC), кольцеобразную вставку (CSP), проходящую в корпусе (CAS) в направлении (CD) периферии, и прилегает к кожуху (CAC) и к крышке (COV), первое уплотнение (S1) между крышкой (COV) и кожухом (CAC), второе уплотнение (S2) между кожухом (CAC) и кольцеобразной вставкой (CSP), третье уплотнение (S3) между крышкой (COV) и вставкой (CSP).

Группа изобретений касается разделительного стакана, размещенного в зазоре между ведущей и ведомой частями насоса с магнитной муфтой. Зазор должен быть как можно более узким для обеспечения хорошего КПД насоса, что может реализовываться только с тонкой боковой стенкой стакана.

Лопатка (4) вентилятора для авиационного турбореактивного двигателя, содержащая перо (6), аксиально проходящее между передней кромкой (18) и задней кромкой (20), и содержащая множество сечений пера (S), уложенных радиально между сечением ножки (Spied) и сечением вершины ().

Предложен компрессор для установки, двигатель-компрессор, содержащий на вращающемся валу (2) уравновешивающий поршень (7), группу облопаченных колес (R), заднюю полость (11) поршня, расположенную смежно с уравновешивающим поршнем (7) на стороне, противоположной группе облопаченных колес (R), регулирующий клапан (14), выполненный с возможностью соединения задней полости (11) со входом группы облопаченных колес (R), камеру (20) давления всасывания, соединенную со входом группы облопаченных колес (R), при этом задняя полость (11) расположена между уравновешивающим поршнем (7) и камерой (20) давления всасывания.

Изобретение относится к многоступенчатым погружным насосам для откачки пластовой жидкости из скважин. Установка погружного лопастного насоса компрессионного типа включает электродвигатель, протектор с осевой опорой вала и по меньшей мере одну насосную секцию.

Домовая насосная станция содержит водовпускной патрубок (12), водовыпускной патрубок (28), центробежный насос (3), электродвигатель (5), электрический/электронный блок управления и мембранный напорный резервуар (30).

Изобретение относится к области компрессоростроения. Центробежный нагнетатель содержит корпус, выполненный в виде цилиндра, торцы которого закрыты фиксируемыми от перемещения передней и задней герметизирующими крышками, между которыми установлена сменная проточная часть.

Изобретение относится к многоступенчатым погружным насосам для откачки пластовой жидкости из скважин. Установка погружного лопастного насоса компрессионного типа включает электродвигатель, протектор с осевой опорой вала и по меньшей мере одну насосную секцию.

Изобретение касается многоступенчатого центробежного насоса с основанием (2), головной частью (14) и стенкой (16), которая соединяет основание (2) с головной частью (14) и окружает по внешнему периметру ступени насоса.

Изобретение относится к центробежным насосам и может быть использовано для перекачки по магистральным трубопроводам нефти и других жидкостей. Насос содержит набор силовых элементов в виде ребер жесткости, связывающих корпус насоса с поверхностями лап опорного насоса.

Группа изобретений относится к нефтяному машиностроению, в частности к насосам для откачки пластовой жидкости из скважин. Установка содержит: двигатель, протектор с осевой опорой вала и по крайней мере одну насосную секцию.

Изобретение относится к насосостроению и касается сборки модульного скважинного насоса. Насос содержит насосные модули с соединительными деталями, снабженными муфтой и выполненными в виде вилки.

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может быть использовано как электронасосный агрегат (ЭНА) в составе систем терморегулирования самолетов и космических аппаратов.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к центробежным насосным установкам, предназначенным для перекачивания жидкостей. Одноступенчатый центробежный насосный агрегат включает центробежный одноступенчатый насос двухстороннего входа, приводной электродвигатель, муфту, соединяющую их валы, опорную раму для крепления насоса и электродвигателя, корпус, состоящий из основания и крышки, входной и выходной патрубки, ротор с закрепленным на нем рабочим колесом, установленный в опорных подшипниках, и спиральный отвод.

Изобретение относится к нефтепогружному оборудованию, а именно к погружным насосным агрегатам перевернутого типа, спускаемым в скважины малого диаметра. Погружной насосный агрегат, спускаемый на грузонесущем кабеле в дополнительную колонну внутри обсадной колонны, содержит маслонаполненный погружной электродвигатель, гидрозащиту, выкидной модуль, электроцентробежный насос, всасывающий канал, обратный клапан и уплотнитель между электроцентробежным насосом и дополнительной колонной.

Группа изобретений относится к добыче нефти из скважин с помощью электронасосов. Каждая секция (1) насоса имеет центральную ось и содержит по меньшей мере две ступени (7) насоса.

Домовая станция (1) водоснабжения имеет электродвигатель (8) и приводимый им в движение центробежный насос (7), который имеет по меньшей мере одно центробежное рабочее колесо (10), создающее основной нагнетаемый поток (29) через кольцевое пространство (12), а также поток (30) охлаждающей жидкости через пространство (28), окружающее двигатель (8).

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано при изготовлении погружных центробежных насосных агрегатов, предназначенных для комплектации насосных установок, используемых в нефтедобывающей и других отраслях при подъеме и перекачивании среды. Агрегат содержит погружной центробежный насос, выполненный в виде пакета ступеней, соединенных резьбовыми стяжными шпильками, головку всасывающую и сопряженный с насосом погружной электродвигатель. Электродвигатель размещен в трубном кожухе, прикрепленным к насосу своим верхним фланцем за резьбовые стяжные шпильки, пропущенные через его отверстия и зафиксированные относительно них. В нижней части электродвигателя установлен центратор, преимущественно демпферного типа. Изобретение направлено на повышение надежности погружного центробежного насосного агрегата типа УЭЦПК с насосом, диаметр которого значительно превышает диаметр погружного электродвигателя. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх