Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя

 

<и! 66GII53

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 08.07.71 (21) 1672456/24-07 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М.К, !.-" Н 02 К 5/12

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень ¹ 16 (53) УДК 621.313.17 (088.8) (45) Дата опублт!кования описания 08.06.79 (72) Авторы изобретения

А. А. Богданов, 3. С. Помазкова, В. В. Петрова и В. А. Жиленко (71) Заявитель Особое конструкторское бюро по конструированию, исследованию и внедрению глубинных бесштанговых насосов (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЪ|

ПОГРУЖНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО

ЭЛ ЕКТРОДВ И ГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электротехнике, области погружных маслозаполненных электродвигателей, предназначенных для привода центробежных, винтовых и других насосов, используемых в нефтяной промыш- 5 ленности для добычи нефти с пластовой жидкостью, мсжпластовой закачки и т. и.

Известно устройство для защиты погружных маслозаполненных электродвигателей (1). 10

Однако в этом устройстве заполняющее электродвигатель масло имеет непосредственный контакт с окружающей пластовой жидкостью, вследствие чего возможно загрязнение масла, снижение его изоляцион- 1Ь ных свойств и надежности электродвигателя.

Известно также устройство для защиты погружных маслозаполненных электродвигателей, в которых обеспечивается гидрав- 20 лический затвор с применением тяжелой лромежуточной жидкости (2).

Известное устройство содержит два резервуара, кольцевую камеру и средства уплотнения вала, которые образуют гидрав- 25 лический затвор с промежуточной жидкостью, более тяжелой, чем масло двигателя и окружа!ощая кидкость.

В известном устройстве прямой контакт окружающей жидкости с маслом элек- ЗО тродвигателя исключен, однако прп установ!Ое НОГpi жнОГО х!аслозапО,. !ненного двигателя над насосом, оно не обеспечивает надежность работы электродвигателя.

Цель изобретения — повышение надежности.

Для этого верхняя часть верхнего резервуара соединена с нижней частью нижнего резервуара с помощью трубки, в нижнем резервуаре расположен цилиндр с отверстиями в нижней его части, в верхней части нижнего резерв ара имеются средства сообщения с внешней средой, а кольцевая камера расположена в верхнем резервуаре, причем в дне камеры выполнены отверстияя.

На фиг. 1 показан общий вид погружной

,асти установки; на фпг. 2 — сечение А —:1 на фпг. 1.

Устройство для и!дравлпческой зашиты, содержащее корпус 1, устанавливается между электро. двигателем - и насосом 3 н сискается в скважину на кабель-канатс 1.

Вал 5 устройства соединяется с валом

6 электродвигателя 2 посредством муфты 7 и с валом 8 насоса 8 с IIovîï;üþ муфты 9.

Устройство состоит из двух резервуаро!:

10 и 11, заполняемых разделительной тя>келой жидкостью и сообща ощихся между собой трубкой 12. Трубка начинается в ниж660153 неи части резервуара 10 и заканчивавrc» В верхней части резервуара 11. Разоб1це 1ие резервуаров 10 и 11 по валу 5 осуществляется торцовым уплотнителем 18. В верх:!с:! рсзсрвуарс 11 размещена кольцевая камера 14, в которой происходит контактпрсвание тяжелой разделительной жидкости с жидкостью, заполняющей электродиггатсль (трансформаторное масло) . ! (Ольцсвая камера 14 содержит срс:!ство уплотнения 15 по валу 5, разобщающсс сс

Вну т)1с!!Исп полость!0 элоктрО,!Вп а I e,15I н сс1сдпн5!ется с этой полостью каналом 16.

Кольцевая камера 14 образуется с по 5!ощыо цилиндров 17, И и дна с отверстиями 19. эффект песмсшиваемости жидкостей двигятсля и ус1 ройства достигается за счст, использования в устройстве кольцевой камеры 14.

В нижнем резервуаре 10 имеются средства сообщения с Внешней средой (с полостью скважи !ы), например, в виде кла панов 20, либо в виде эластичной диафраг мы, плп свободного отверстия.

В нижнем резервуаре 10 располо ке« цилиндр 21 с отверстиями 22 в нижней его части, предохраняющий тяжелу!о жидкость и жидкость, поступающую из скважины, от перемешивапия. 30

Отверстия 22 цилиндра 21 обеспечивают соединение полости 28 под торцовым уплотнением 18 с резервуаром 10.

Полость 24 под торцовым уплотнением

25 соединяется с полостью скважины с IIÎ з5 мощью отверстия 26.

Вал 5 усгройства фиксируется в осевом направлении с помощью подшипника 27 и дисков 28, 29.

1(оличество радиальных подшипников скольжения 80 устанавливается в зависимости от размера резервуаров 10 и 11 и длины устройспва.

Отверстия с пробками 81 предназначены для заполнения устройства защитной тяже,!ой жидкостью, а 82 и 88 — для спуска воздуха из устройства при его заполнении. !

4гольчатым клапаном 84 внутренняя по. !ость электродвигателя сообщается или разобщается с полостью устройства. На ва- 50 лу б электродвигателя 2 монтируется уплотнение 85, удерживающее столб масла в электродвигателе при его монтаже на сква;-кипе.

Устройство работает следующим обра- GG зом, Перед монтажом электродвигатель 2 заполняется смазывающей жидкостью, например, трансформаторным маслом; устройст- GO

Во 1 заполняется защитной тяжелой жидкостью, имеющей большую плотность.

На скважине монтаж ведется в вертикальном положении в такой последовательности: 65

1(насосу 8 с помощью болтовых, резьбозых H;IH быстросъемных сосдпнешгй присоединяется устройство, при этом их валы сочлеияются муфтой 9, затем к устройству присоединяется э le!nродв1!гатель 2, а валы

5 II 6 СОе IHII5IIOTC51 5!у !ртой 7.

I(aueëü-канат 4 сочлснястся с верхней !астыо элсктродвигат! ля 2, после чего игольчатый клапан 34 открывается, coon1Il,a H BIIутрсннпе по10c I II электродвигателя устройства.

Затем всс смоит:1рованное оборудование сп скается в скважиllу по,д уровень 5кид1сости и включается в работу. Злек1роэнсргия но кабель-канату подастся к элсктродвигател1о, приводя го во вращение, 0торое передается от вала б через вал 5 ус1ройства к валу 8 насоса 8.

Прп работе электродвигателя жидкость, заполняющая его внутреннюю полость, «агревается и, увеличиваясь в об ьемс, начипаст поступать через открытый клапан 84 в по !OCT! 86 и затем по каналу 16 в Верхнюю полость кольцевой камеры 14, вытесняя при это Из Нижней части камеры, «ерез QTUppcTH51 87 тяжелу10 >кидкост1 B резервуар 11. Из резервуара вытесняемый объем Т5!жслой 5к:!дкости по трубке 12 поступает В резервуар 10 и через средства сообщения с внешней средой, на1!ример, клапан 20, поступает в скважину в объеме, равном IlpHpocTj Ооъема жидкостей В системе от их расширения при нагрсьании.

Обратная картина будет проис. одигь при останоВках al pel aTa в скВажине, когда жидкость системы будег остывать и сокращаться в объеме. При этом сокращение в объеме будет компенсироваться вводом жидкосгп из скВажины В резервуap 10 -!срез средства сообщения с внешней средой, например, клапан 20.

При последующих пусках В работу элсктродвигатсля пз резервуара 10 через клапан 20 будет выбрасываться пластовая жидкость, попавшая в резервуар 10 при первой остановке электродвигателя.

В кольцевой камере 14 осуществляется спокойный контакт тяжелой защитной жидкости н жидкости электродвигателя, При этом жидкость электродвигателя не теряется в об.ьеме, а переходит при пусках и остановках из полости электродвигателя в кольцевую камеру 14 и обратно. Благодаря этому, достигается эффект несмешиваемости жидкостей двигателя и устройства и обеспечивается п1дрозатвор системы.

При работе агрегата в скважине, .ввиду наличия утечки через торцовое уплотнение 25 происходит расход тяжелой жидкости, который компенсируется поступлением пластовой жидкости в резервуар 10 через клапан 20. Тяжелая жидкость, пройдя уплотнение 25, попадает в резервуар 23 и оттуда через отверстие 26 в скважину, 660153

20

В резервуаре 10 осуществляется спокойный контакт пластовой H тяжелой JKHQI ocTH благодаря наличию цилиндра 21, что также обеспечивает наличие гидрозатвора в системе. После полного заполнения резервуара 10 пластовая жидкость по трубке 12 поступает в верхнюю часть резервуара 11. 3ащита электродвигателя устройством обеспечивается до полного замещения тяжелой жидкости в резервуаре 10 и резервуаре 11 до отверстия 87 пластовой жидкостью.

Таким образом, срок работы агрегата в скважине определяется общим запасом тяжелой жидкости в резервуарах 10 и 11 и величиной ее расхода через торцовое уплотнение, что значительно повышает надежность его работы.

Формула изобретения

Устройство для гидравлической защиты погру>кного маслозаполненного электродвигателя, содержащее, по меньшей мсрс, два резервуара, кольцевую камеру и средства уплотнения вала, образующие гидрав.шческий затьор с промежуточной жидкостью, более тяжелой, чем масло двигателя и окртжа!Ошая жидкость, о т л и ч а !Ощ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, верхняя часть верхнего резервуара соединена с нижней частью нижнего резервуара с помощью трубки, в !нижнем резервуаре расположен цилиндр с отверстиями в нижней его части, в верхней части нижнего резервуара имеются средства сообщения с внешней средой, а кольцевая камра расположена в верхнем резервуаре, причем в дне камеры выполнены отверстия.

Источники информации, принятые !30 внимание при экспертизе;

1. Патент СШЛ ¹ 2783400, кл. 310-87, опублик. 1957.

2. Патент СШЛ № 3182214, кл. 310-87, опублик. 1965.

660153

<г

Агг ас д-иг г Риг 1

Гоставп-ель 3. Горник

Ре!епоp Н). "1ел,е: ннов Текред E. Х;;.c7ега Кор зектоп ™. Симакина

Зак: ", 3: 3 512 11зл. ¹ 290 3 краек 3l)5 Г1олппспое

11Г!Г1 Гоеуларетвенного когтите":! ГССР по де.п:;! и",",йрегепий и открытий

113035, Москва, W-35, Раушская наб, д. 4/5

Т.!!1 ".,":!T bl, анги !!1.е к с Патент»