EA024660B1

EA024660B1 - Усовершенствованный насос

Info

Publication number: EA024660B1
Application number: EA201201153A
Authority: EA
Inventors: Франсис Квейл
Original assignee: Квейл Рисёрч Энд Дизайн Лимитед
Priority date: 2010-02-18
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2016-10-31
Also published as: US20120328412A1; MX2012009508A; US9453511B2; EA201201153A1; WO2011101636A1; EP2536954A1; CA2790252A1; AU2011217078A1; GB2477178A; CN102844572B; CA2790252C; MY163594A; GB2477178B; BR112012020826A2; AU2011217078B2; SG183366A1; GB201020490D0; CN102844572A

Abstract

Вихревой насос (100), содержащий по меньшей мере один насосный агрегат (105), по меньшей мере один насосный агрегат, содержащий корпус или кожух (110), содержащий канал (115) прохождения текучей среды; по меньшей мере одну крыльчатку (120), установленную внутри корпуса или кожуха для прокачки текучей среды через канал прохождения текучей среды, в котором корпус или кожух содержит по меньшей мере один входной канал (130) и по меньшей мере один выходной канал (140), соединенные с каналом прохождения текучей среды, по меньшей мере один входной канал и/или по меньшей мере один выходной канал, каждый из которых содержит первый или аксиальный сегмент (134), по меньшей мере отчасти, а предпочтительно по существу параллельный оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки. Насос может быть выполнен в одноступенчатой или многоступенчатой конфигурациях и имеет улучшенные отношение веса к размерам и эксплуатационные характеристики. Настоящее изобретение, в частности, полезно для электрических погружных насосов, для масляных насосов, например для газотурбинных двигателей или редукторов турбин, для топливных насосов, например для самоходных транспортных средств, для промышленных технологических процессов, например для фармацевтического и нефтехимического технологических процессов и/или для водяных насосов, например для мобильных пожарных машин (также известных как водяные тендеры).

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к усовершенствованному насосу и, в частности, но не исключительно, к вихревому насосу. Настоящее изобретение относится также к усовершенствованной крыльчатке, предназначенной для использования в быстродействующем насосе, например в вихревом насосе. Настоящее изобретение относится также к применению усовершенствованного насоса, такого как вихревой насос, например в электрических погружных насосах, масляных насосах, предназначенных, например, для газотурбинных двигателей, турбинных редукторов, топливных насосах, предназначенных, например, для автомобильных двигателей, в промышленных процессах, например в фармацевтических производственных процессах или в нефтехимических производстве и/или в водяных насосах, например в пожарных машинах (также известных как водяные тендеры).

Уровень техники

Насосы являются единственным крупнейшим потребителем электроэнергии в промышленности стран Европейского Союза, и из этих насосов около 73% всех типов насосов составляют центробежные насосы.

Центробежный насос - это динамический насос, использующий крыльчатку для повышения давления текучей среды. В центробежном насосе крыльчатка, имеющая, как правило, от 4 до 8 лопастей, вращается и повышает кинетическую энергию перекачиваемой текучей среды. Эта кинетическая энергия затем преобразуется стационарной улиткой или диффузором в энергию давления.

Количество энергии, передаваемой текучей среде, пропорционально скорости на концах крыльчатки. Чем быстрее вращается крыльчатка, тем выше скорость текучей среды на конце крыльчатки, тем большее количество энергии передается текучей среде. Кинетическая энергия текучей среды, стекающей с крыльчатки, преобразуется путем создания сопротивления потоку. Первое сопротивление создает улитка насоса, которая захватывает текучую среду и замедляет поток. В зоне истечения текучая среда еще более замедляется и ее скорость преобразуется в давление согласно теореме Бернулли. Отсюда создаваемое давление (обычно называемое напором, выражаемым высотой столба текучей среды) примерно равно энергии движения на периферии крыльчатки.

Обычно небольшие (производительностью до 500 галлонов в минуту) центробежные насосы являются весьма неэффективными из-за низкой скорости, сообщаемой текучей среде, если привод осуществляется от общедоступных средств типа электродвигателей со скоростью вращения 1725 об/мин или 3450 об/мин (50-60 Гц).

Подобно центробежному насосу вихревой насос также является насосом кинетического типа. Однако вихревой насос может во многих применениях предложить более эффективную альтернативу.

В центробежном насосе текучая среда проходит через центробежную крыльчатку один раз. В противоположность этому, в вихревом насосе текучая среда проходит через лопатки крыльчатки несколько раз. Вихревой насос использует крыльчатку с лопастями турбинного типа, смонтированными по периферии, вращающимися в кольцевом канале, окружающем периферию ступицы крыльчатки. В известной конструкции, крыльчатка имеет радиальные лопатки, вмонтированные в периферию крыльчатки, и текучая среда проходит через открытый кольцевой канал и повторно циркулирует через лопатки крыльчатки.

Зона всасывания отделена от зоны выпуска барьером, называемым стриппером, создающим гидравлический затвор между сторонами насоса с высоким и с низким давлением. Повторная циркуляция текучей среды по ходу потока или многошаговость принципиально позволяют вихревым насосам создавать большой напор при относительно небольших скоростях. Несмотря на то, что вихревой насос имеет рабочие характеристики (включая мощность, прямо пропорциональную напору, с максимальной мощностью, требуемой при отключении, с крутой кривой производительности), подобные характеристикам поршневого насоса прямого вытеснения, вихревой насос является насосом кинетического действия, т.е. кинетическая энергия передается текучей среде серией импульсов, сообщаемых текучей среде вращающимися лопатками крыльчатки. На входе текучая среда распределяется по обеим сторонам крыльчатки и непрерывно циркулирует между лопатками и каналом. Когда циркулирующий поток в крыльчатке и периферийный поток в канале соединяются вместе, возникающий моментальный обмен порождает спиралевидное или винтообразное движение текучей среды.

Одной из основных характеристик вихревых насосов является способность создавать высокое давление на выходе при небольшом расходе текучей среды. Вихревой насос, как правило, создает существенно больший напор по сравнению с центробежным насосом со сравнимым размером крыльчатки.

Вихревой насос часто называют также периферийным насосом, турбулентным насосом, фрикционным насосом, турбинным насосом, всасывающим насосом, насосом с боковым каналом, тяговым насосом или вихревым насосом.

В случаях, требующих высокой производительности, может оказаться полезным последовательное соединение нескольких вихревых насосов с целью создания многоступенчатого вихревого насоса. Однако конфигурация и КПД многоступенчатого вихревого насоса диктуются и ограничиваются способом соединения друг с другом различных частей многоступенчатой сборки. Типично, в вихревом насосе вход и выход, которые подают и отводят текучую среду из зоны крыльчатки, располагаются радиально по отношению к оси крыльчатки. Это накладывает конструкционные и функциональные ограничения на

- 1 024660 конечную многоступенчатую сборку не только в плане конфигурации и размеров, но и в плане производительности, так как кинетическая энергия может теряться во время перехода текучей среды из выходного отверстия одной ступени к входному отверстию другой ступени насосного агрегата.

По этой причине настоящее изобретение выявило необходимость создания вихревого насоса с улучшенными отношением вес/размеры и/или производительностью, и пригодного для многоступенчатого исполнения.

Примерами применений, в которых использование многоступенчатых вихревых насосов может иметь важное значение, являются электрические погружные насосы для добычи нефти, масляные насосы для газотурбинных двигателей и/или турбинных редукторов, например для редукторов ветряных турбин.

Во время добычи нефти из скважины, нефть сначала доставляется на поверхность с использованием ряда природных механизмов. Это первый этап извлечения нефти. Эти механизмы включают в себя расширение природного газа в верхней части пласта, расширение природного газа, растворенного в сырой нефти, гравитационный дренаж внутри пласта и направленное вверх замещение нефти природной водой. Однако первичная стадия обеспечивает извлечение только 5-15% исходного количества нефти.

Когда подземное давление становится недостаточным для вытеснения нефти к поверхности нефтяной скважины, увеличения коэффициента нефтеотдачи можно добиться применением вторичных способов извлечения. Такие способы обычно включают в себя инжекцию текучих сред под давлением, например природного газа или воды, или использование механизированных систем добычи, таких как электрические погружные насосы, которые опускаются на дно скважин. Применение вторичных технологий извлечения позволяет повысить коэффициент нефтеотдачи до 15-40%.

Существующие механизированные системы добычи в основном базируются на устаревших технологиях, которым десятки лет, и которые ограничивают производительность. Обычные устройства электрических погружных насосов имеют длину свыше 20 м в типичных гидравлических системах добычи. Механизированная система добычи типично состоит из множества компонентов, включая в себя высокоскоростной скважинный насос, высокоскоростной электродвигатель, блок мониторинга и схему уплотнения данных; силовой, связной и подъемный кабели; наземный источник питания и органы управления; наземную систему распределения данных.

Существующие скважинные насосы типично представлены центробежными насосами диаметром около 3,5 дюймов, имеющими скорость вращения около 3000 об/мин. В настоящее время имеется относительно небольшой опыт конструирования высокоскоростных насосов и соответствующих технологий тестирования.

По этой причине настоящее изобретение выявило необходимость создания усовершенствованного насоса для использования в погружных насосах, имеющего такие размеры, чтобы его можно было вставлять в нефтяную скважину (или извлекать из скважины для замены) без необходимости извлечения эксплуатационной насосно-компрессорной колонны.

В авиационно-космическом газотурбинном двигателе масляные насосы жизненно важны для эффективной работы двигателя. Выход из строя масляного насоса приводит к быстрому отказу двигателя. Обычные газотурбинные масляные насосы относятся к типу насосов принудительного замещения, т.е. они всасывают небольшое количество масла через входное отверстие и транспортируют его с помощью вращающегося механизма к выходному отверстию.

Подача масла с принудительным замещением и отсасывающие насосы чрезвычайно неэффективны, если на их вход попадает воздух. Поэтому очень важно обеспечить, чтобы насос был залит маслом во время пуска двигателя и повторно залит маслом в периоды прерывания поступления масла (например, из-за отрицательных ускорений при маневре или запуске методом авторотации). Насосы масляных систем газотурбинных двигателей обычно используют в системах рециркуляционного типа, т.е. имеющих комбинированный подающий (питающий) и откачивающий (обратный) масляный контур. Насосные элементы таких насосов с принудительным замещением используют как для нагнетания (подачи), так и для откачки (возврата) масла и выполняют в едином корпусе. Масляный насос приводят в действие вспомогательным приводом. По мере подачи масла ко всем трущимся частям двигателя, с ним смешивается значительное количество уплотняющего воздуха, и объем масла увеличивается. Кроме того, камеры подшипников работают под различным давлением. Поэтому для предотвращения переполнения, каждая камера типично снабжена откачивающим насосом. Масло, проходящее через подающий насос, обычно содержит небольшое количество воздуха, в то время как откачивающему насосу приходится иметь дело с маслом с высоким содержанием воздуха. Это всегда означает, что откачивающие насосы более чувствительны к проблеме заливки маслом.

Исходя из этого, настоящее изобретение выявило необходимость создания вихревого насоса, в частности многоступенчатого вихревого насоса, пригодного для работы в масляном насосе двигателя, например в масляном насосе газотурбинного двигателя или масляном насосе автомобильного двигателя, и который может быть использован в системах смазки как нагнетательного (подающего), так и откачивающего (обратного) типа.

- 2 024660

В ветряных турбинах редукторы типично связывают низкоскоростной вал турбины с лопастями с высокоскоростным валом генератора. Скорости вращения типично увеличивают с 30-60 об/мин до 1000-1800 об/мин, необходимых для большинства генераторов, чтобы вырабатывать электроэнергию. Эта передача энергии обычно выполняется с помощью редукторов. Редуктор - обязательная и тяжелая часть ветряной турбины, которая требует смазки. Типично, смазка осуществляется с помощью масляных насосов с принудительным замещением, аналогичных масляным насосам, используемым в газотурбинных двигателях.

Исходя из этого, настоящее изобретение выявило необходимость создания вихревого насоса, в частности многоступенчатого вихревого насоса, пригодного для работы в масляной системе редуктора, например в качестве масляного насоса в системе смазки редуктора ветряной турбины, и который может работать в обоих направлениях в системах смазки как нагнетательного (подающего), так и для откачивающего (обратного) типа.

Топливные насосы для использования, например, в автомобильных двигателях могут иметь различную конструкцию. Имеется необходимость в насосе, пригодном для использования в топливном насосе, например в топливном насосе автомобильного двигателя, имеющем улучшенные отношение вес/размеры и/или эксплуатационные характеристики.

Технологический процесс, например, в фармацевтической промышленности типично включает себя перекачку текучих сред, взаимодействующих или производимых в ходе технологического процесса. Аналогично, технологический процесс, например, в нефтехимическом производстве типично включает себя перекачку нефтехимических субстанций, например взаимодействующих или производимых в ходе нефтехимических процессов. Имеется необходимость в насосе, пригодном для использования в производственном процессе, имеющем улучшенные отношение вес/размеры и/или эксплуатационные характеристики.

Водяные насосы, например для использования в пожарных машинах и водяных тендерах, типично требуют высокопроизводительных насосов, способных подавать большое количество воды под высоким давлением. Имеется необходимость в насосе, пригодном для применения в высокопроизводительных водяных насосах, таких как водяные насосы, используемые в пожарных машинах, имеющем улучшенные отношение вес/размеры и/или эксплуатационные характеристики.

Цель по меньшей мере одного варианта осуществления по меньшей мере одного аспекта настоящего изобретения - устранение и/или сглаживание одного или нескольких недостатков существующих прототипов.

Цель по меньшей мере одного варианта осуществления по меньшей мере одного аспекта настоящего изобретения - предложить вихревой насос, имеющий улучшенные отношение вес/размеры и/или эксплуатационные характеристики.

Цель по меньшей мере одного варианта осуществления по меньшей мере одного аспекта настоящего изобретения - предложить многоступенчатый вихревой насос, имеющий оптимизированные отношение вес/размеры и/или эксплуатационные характеристики.

Цель по меньшей мере одного варианта осуществления по меньшей мере одного аспекта настоящего изобретения - предложить улучшенную крыльчатку для использования в скоростном насосе, например в многоступенчатом вихревом насосе.

Цель по меньшей мере одного варианта осуществления по меньшей мере одного аспекта настоящего изобретения - предложить корпус для использования в скоростном насосе, например в многоступенчатом вихревом насосе.

Раскрытие изобретения

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается насос, такой как вихревой насос, насос, состоящий по меньшей мере из одного насосного агрегата, по меньшей мере один насосный агрегат, имеющий корпус или кожух, содержащий канал текучей среды, или канал прохождения текучей среды; и по меньшей мере одну крыльчатку, установленную в корпусе, для прокачки текучей среды через канал текучей среды или канал прохождения текучей среды, в котором корпус или кожух содержит по меньшей мере один входной канал и по меньшей мере один выходной канал, связанные с каналом текучей среды или каналом прохождения текучей среды; по меньшей мере один входной канал и/или по меньшей мере один выходной канал, каждый из которых содержит первый или аксиальный сегмент, отчасти или предпочтительно по существу параллельный оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки.

Термины аксиальный и по существу параллельный не следует понимать буквально, но следует понимать в данном документе как вытянутый в направлении оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки под углом от 0 до 45°, предпочтительно 0-30°, еще более предпочтительно 0-15°.

По меньшей мере один входной канал и по меньшей мере один выходной канал могут отходить тангенциально по отношению к каналу прохождения текучей среды и/или к корпусу или кожуху.

По меньшей мере один входной канал и по меньшей мере один выходной канал могут содержать второй сегмент, отходящий от канала прохождения текучей среды в плоскости, по меньшей мере отчасти, а предпочтительно по существу перпендикулярной оси вращения крыльчатки.

- 3 024660

Второй сегмент может располагаться, по существу, радиально относительно оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки.

Альтернативно второй сегмент может отходить от канала прохождения текучей среды в направлении, не проходящем через ось вращения по меньшей мере одной крыльчатки.

Преимущественно второй сегмент может отходить от канала прохождения текучей среды в направлении, по меньшей мере отчасти, а типично, по существу, тангенциальном направлению потока жидкости в канале прохождения текучей среды или направлению вращения по меньшей мере одной крыльчатки.

Второй сегмент может отходить от канала прохождения текучей среды в направлении, по меньшей мере отчасти, а типично, по существу, тангенциальном по отношению к непрерывному потоку текучей среды между вторым сегментом и каналом прохождения текучей среды. При таком условии поток текучей среды в и/или из канала прохождения текучей среды может быть улучшен, например может быть уменьшено снижение давления на входе в/на выходе из канала прохождения текучей среды путем обеспечения гладкого перехода между каналом прохождения текучей среды и вторым сегментом по меньшей мере одного входного и/или выходного канала. Таким образом может быть повышен КПД насоса.

Типично, второй сегмент по меньшей мере одного входного и/или выходного канала может отходить от канала прохождения текучей среды в плоскости, по меньшей мере отчасти, а предпочтительно по существу перпендикулярной оси вращения крыльчатки, в направлении под углом в диапазоне от 0° (по существу тангенциальном непрерывному потоку текучей среды между вторым сегментом и каналом прохождения текучей среды) до 90° (радиальное направление).

Предпочтительно первый или осевой сегмент и второй сегмент по меньшей мере одного входного и/или одного выходного канала могут быть связаны друг с другом и/или соединены, например с помощью по меньшей мере одного изогнутого сегмента. При таком условии поток текучей среды через по меньшей мере один входной и/или один выходной канал может быть улучшен, например могут быть снижены потери давления при прохождении по меньшей мере одного входного и/или одного выходного канала путем обеспечения гладкого перехода между первым или аксиальным сегментом и вторым сегментом по меньшей мере одного входного и/или выходного канала. Таким образом может быть повышен КПД насоса.

Преимущественно первый, второй и/или по меньшей мере один изогнутый сегмент по меньшей мере одного входного и/или выходного канала могут быть, по существу, трубчатыми и/или, по существу, круглыми в сечении.

Альтернативно первый, второй и/или по меньшей мере один изогнутый сегмент по меньшей мере одного входного и/или выходного канала могут быть в сечении, по существу, не круглыми, например овальными, эллиптическими или другой подходящей оптимизированной формы.

Первый, второй и/или по меньшей мере один изогнутый сегмент по меньшей мере одного входного и/или выходного канала могут иметь диаметр в диапазоне 1-100 мм, типично в диапазоне 5-50 мм.

Корпус может быть удобно снабжен барьером или стриппером, отделяющим участок канала прохождения текучей среды, расположенный рядом по меньшей мере с одним входным каналом, от участка канала прохождения текучей среды, расположенного рядом по меньшей мере с одним выходным каналом. Таким образом, может быть обеспечен или создан гидравлический затвор между зонами с высоким и низким давлением по меньшей мере одного насосного агрегата.

Величина барьера или стриппера может лежать в диапазоне 10-100°, предпочтительно 20-50°, типично около 30° между или относительно входного и выходного участков канала прохождения текучей среды.

По меньшей мере одна крыльчатка может включать в себя остов и множество лопаток, отходящих наружу от периферии остова.

Лопатки могут быть расположены на равном удалении друг от друга.

Типично, по меньшей мере одна крыльчатка может иметь от 10 до 60 лопаток, предпочтительно 20-50, еще более предпочтительно 30.

Остов может содержать ступицу, соединенную с валом в или, по существу, вблизи центральной части остова.

Диаметр ступицы может лежать в диапазоне 5-800 мм, типично в диапазоне 10-400 мм.

Остов может далее включать в себя фланец, расположенный по периферии остова.

Типично, лопатки могут располагаться снаружи периферии ступицы.

Лопатки могут располагаться снаружи периферии ступицы, выходя за периферию фланца.

Альтернативно лопатки могут располагаться снаружи периферии ступицы и могут, по существу, быть на одном уровне с периферией фланца.

Альтернативно лопатки могут располагаться снаружи периферии ступицы и могут, по существу, быть внутри или в пределах периферии фланца.

Типично, лопатки могут отходить от периферии ступицы, по существу, радиально.

Альтернативно лопатки могут отходить под углом к периферии ступицы, например с наклоном 0-60° от радиального направления вперед или назад.

- 4 024660

Лопатки могут иметь переднюю и заднюю поверхности.

Передняя и/или задняя поверхности могут быть, по существу, плоскими или планарными.

Альтернативно лопатки могут быть профилированными и могут иметь, например, аэродинамический профиль, изогнутый профиль и/или другую форму профиля.

Концы, по существу, диаметрально противоположных лопаток могут определять внешний диаметр концов лопаток.

Внешний диаметр концов лопаток может лежать в диапазоне 10-1000 мм, типично в диапазоне 50-500 мм.

Лопатки могут иметь, по существу, одинаковую толщину по своей длине.

Альтернативно лопатки могут изменяющуюся толщину по своей длине.

Толщина лопаток может лежать в диапазоне 0,2-20 мм, типично в диапазоне 0,5-5 мм.

Типично, по меньшей мере один насосный агрегат может иметь одну крыльчатку.

Канал прохождения текучей среды может быть выполнен в форме желоба, имеющего глубину и высоту.

Желоб может иметь, по существу, круглое сечение.

Альтернативно желоб может быть, по существу, не круглым в сечении и может иметь отношение глубины к высоте в пределах 0,4-1,2, типично в диапазоне 0,6-1.

Преимущественно насос может состоять из нескольких насосных агрегатов. При таком условии насос можно рассматривать как многоступенчатый насос.

По меньшей мере один, а предпочтительно каждый из насосных агрегатов может быть в контакте, например соединяться встык по меньшей мере с одним соседним насосным агрегатом.

По меньшей мере один, а предпочтительно каждый из насосных агрегатов может быть плотно соединен, предпочтительно аксиально плотно соединен по меньшей мере с одним соседним насосным агрегатом, например с помощью крепежных средств, таких как резьба и винты, болты, зажимные скобы и т.п.

Альтернативно, по меньшей мере один, а предпочтительно каждый из насосных агрегатов может быть плотно соединен, предпочтительно аксиально плотно соединен по меньшей мере с одним соседним насосным агрегатом, например с помощью литья или формовки.

Типично, несколько насосных агрегатов могут быть скомпонованы последовательно.

Предпочтительно каждый насосный агрегат может иметь один входной канал и один выходной канал.

Множество насосных агрегатов может включать в себя первый конец или подающий насосный агрегат и второй конец или откачивающий насосный агрегат.

Входной канал первого конца или подающего насосного агрегата может быть легко соединен с системой подачи текучей среды.

Выходной канал первого конца или подающего насосного агрегата может быть соединен с входным каналом соседнего насосного агрегата.

Выходной канал второго конца или откачивающий насосный агрегат может быть легко соединен с системой выпуска текучей среды.

Входной канал второго конца или откачивающего насосного агрегата может быть соединен с выходным каналом соседнего насосного агрегата.

Множество насосных агрегатов может далее включать в себя один или несколько промежуточных насосных агрегатов.

Типично, входной канал каждого промежуточного насосного агрегата может быть соединен с выходным каналом первого конца или подающего насосного агрегата или с выходным каналом соседнего промежуточного насосного агрегата.

Типично, также выходной канал каждого промежуточного насосного агрегата может быть соединен с входным каналом второго конца или откачивающего насосного агрегата или с входным каналом соседнего промежуточного насосного агрегата.

По меньшей мере выходной канал первого конца или подающего насосного агрегата, как входной канал, так и выходной канал каждого промежуточного насосного агрегата и по меньшей мере входной канал второго конца или откачивающего насосного агрегат могут содержать первый или аксиальный сегмент, по существу параллельный оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки.

Как входной канал, так и выходной канал каждого промежуточного насосного агрегата может содержать первый или аксиальный сегмент, по существу параллельный оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки.

В одном из вариантов осуществления, как входной канал, так и выходной канал каждого насосного агрегата могут содержать первый или аксиальный сегмент, по существу параллельный оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки.

В альтернативном варианте осуществления выходной канал, например второго конца или отсасывающего насосного агрегата, может не содержать первого или аксиального сегмента или изогнутого сегмента, т.е. может содержать только второй сегмент, отходящий от канала прохождения текучей среды в

- 5 024660 плоскости, по меньшей мере отчасти, а предпочтительно по существу перпендикулярной оси вращения крыльчатки, т.е., по существу, радиально. При таком условии насос, например вихревой насос, может быть выполнен, по существу, с аксиальным входом на первом конце или подающем конце и выходом, по существу перпендикулярным оси вращения крыльчатки, например радиальным выходом, на втором конце или откачивающем конце. Это позволяет преимущественно использовать или вставлять такой насос в существующие сборки, имеющие аналогичные подающую и откачивающую конфигурации, например заменять насосный агрегат центробежной насосной сборки без необходимости замены корпуса или оболочки, повышая КПД насоса за счет использования насоса в соответствии настоящим изобретением.

Альтернативно или дополнительно входной канал, например первого конца или подающего насосного агрегата, может не содержать первого или аксиального сегмента или изогнутого сегмента, т.е. может содержать только второй сегмент, отходящий от канала прохождения текучей среды в плоскости, по меньшей мере отчасти, а предпочтительно по существу перпендикулярной оси вращения крыльчатки.

В устройстве, включающем в себя один насосный агрегат, например одноступенчатый насос, первый или аксиальный сегмент по меньшей мере одного входного канала и по меньшей мере один выходной канал могут быть ориентированы по меньшей мере отчасти, а по существу параллельно оси вращения крыльчаток и/или располагаться на общей оси по существу параллельно оси вращения крыльчаток.

В альтернативном варианте осуществления одноступенчатого насоса по меньшей мере один входной канал может содержать первый или аксиальный сегмент, по меньшей мере отчасти, а предпочтительно по существу параллельный оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки, а по меньшей мере один выходной канал может не содержать первого или аксиального сегмента или изогнутого сегмента, т.е. может содержать только второй сегмент, отходящий от канала прохождения текучей среды в плоскости, по меньшей мере отчасти, а предпочтительно по существу перпендикулярной оси вращения крыльчатки. При таком условии насос, например вихревой насос, может быть выполнен, по существу, с аксиальным входом на первом конце или подающем конце и выходом, по существу перпендикулярным оси вращения крыльчатки, например с радиальным выходом на втором конце или откачивающем конце. Это позволяет преимущественно использовать или вставлять такой насос в существующие сборки, имеющие аналогичные подающую и откачивающую конфигурации, например заменять насосный агрегат центробежной насосной сборки без необходимости замены корпуса или оболочки, при этом повышая КПД насоса за счет использования насоса в соответствии настоящим изобретением.

В альтернативном варианте осуществления одноступенчатого насоса по меньшей мере один выходной канал может содержать первый или аксиальный сегмент, по меньшей мере отчасти, а предпочтительно по существу параллельный оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки, а по меньшей мере один входной канал может не содержать первого или аксиального сегмента или изогнутого сегмента, т.е. может содержать только второй сегмент, отходящий от канала прохождения текучей среды в плоскости, по меньшей мере отчасти, а предпочтительно по существу перпендикулярной оси вращения крыльчатки.

Соединение между входным каналом насосного агрегата и выходным каналом соседнего насосного агрегата может быть легко выполнено посредством их соответствующих первых или аксиальных сегментов.

Первые или аксиальные сегменты по меньшей мере выходного канала первого конца или подающего конца насосного агрегата, по меньшей мере входной канал второго конца или откачивающего насосного агрегата, и дополнительно как входной канал, так и выходной канал каждого из одного или нескольких промежуточных насосных агрегатов могут быть по меньшей мере частично выровнены по одной линии и могут быть по существу параллельными оси вращения крыльчаток и/или могут быть расположены по одной оси, по существу параллельной оси вращения крыльчаток.

Типично, первые или аксиальные сегменты входного и выходного каналов каждого из нескольких насосных агрегатов могут быть выровнены по существу параллельно оси вращения крыльчаток и/или иметь общую ось, по существу параллельную оси вращения крыльчаток. Фразу по существу параллельную следует здесь понимать как вытянутую в направлении оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки под углом 0-45°, предпочтительно 0-30°, еще более предпочтительно 0-15°.

Преимущественно множество насосных агрегатов может быть соединено таким образом, чтобы иметь общую геометрическую ось, например чтобы крыльчатки нескольких насосных агрегатов находились на общей оси вращения. При таком условии несколько насосных агрегатов могут быть выполнены в виде компактного насоса.

Преимущественно крыльчатки нескольких насосных агрегатов могут быть соединены с приводным валом.

Приводной вал и крыльчатки нескольких насосных агрегатов могут быть удобно расположены на общей оси вращения.

Диаметр вала может находиться в диапазоне 10-90% от диаметра ступицы.

Следует иметь в виду, что диаметр ступицы относительно диаметра ступицы может варьироваться в зависимости от предполагаемого назначения насоса. В применениях, требующих многоступенчатого насоса, содержащего небольшое количество насосных агрегатов, таких как масляные насосы, например для газотурбинных двигателей или турбинных редукторов, диаметр вала относительно диаметра ступицы

- 6 024660 может быть относительно небольшим, чтобы минимизировать вес насоса. В противоположность этому в применениях, требующих многоступенчатого насоса, содержащего большое количество насосных агрегатов, таких как электрические погружные насосы, например для добычи нефти и газа, диаметр вала относительно диаметра секции ступицы может быть относительно большим, чтобы противостоять высоким механическим нагрузкам, например силе скручивания, прикладываемой к валу при приведении в действие большого количества насосных агрегатов. Исходя из этого, размер вала относительно размера ступицы может быть подобран таким образом, чтобы удовлетворять конкретному применению без необходимости изменения размера самой ступицы, корпуса или общих габаритов насоса, таким образом, не оказывая влияния на производительность и КПД насоса.

Типично, насос может содержать по меньшей мере две сотни, например от двух до трех сотен насосных агрегатов или более. Понятно, что количество насосных агрегатов в многоступенчатом вихревом насосе может зависеть от предполагаемого назначения насоса.

Корпус может содержать одну или несколько секций корпуса.

Предпочтительно корпус может содержать множество секций корпуса.

Каждая из множества секций корпуса может содержать первую боковую поверхность, обращенную к подающему концу насоса, и вторую боковую поверхность или аксиально-секционированный корпус, обращенный к откачивающему концу насоса.

Множество секций корпуса может содержать первый конец или подающую секцию корпуса и второй конец или откачивающую секцию корпуса.

Первая боковая сторона первого конца или подающей секции корпуса может быть, по существу, сплошной и иметь отверстие, соединенное по меньшей мере с одним входным каналом первого конца или подающего насосного агрегата.

Вторая боковая сторона первого конца или подающей секции корпуса может быть соединена, например плотно соединена с и/или может примыкать к первой боковой стороне соседней секции корпуса.

Вторая сторона первого конца или подающей секции корпуса может содержать часть канала прохождения текучей среды первого конца или подающего насосного агрегата.

Первая боковая сторона второго конца или откачивающей секции корпуса может быть соединена, например плотно соединена с и/или может примыкать ко второй боковой стороне соседней секции корпуса.

Первая боковая сторона второго конца или откачивающей секции корпуса может содержать часть канала прохождения текучей среды второго конца или откачивающего насосного агрегата.

Вторая боковая сторона второго конца или откачивающей секции корпуса может быть, по существу, сплошной и может содержать отверстие, соединенное по меньшей мере с одним выходным каналом второго конца или откачивающего насосного агрегата.

Множество секций корпуса может далее содержать по меньшей мере одну промежуточную секцию корпуса.

Типично, первая сторона по меньшей мере одной промежуточной секции корпуса может быть соединена, например плотно соединена с и/или может примыкать ко второй боковой стороне первого конца или подающей секции корпуса или ко второй стороне соседней промежуточной секции корпуса.

Типично, также вторая боковая сторона по меньшей мере одной промежуточной секции корпуса может быть соединена, например плотно соединена с и/или может прилегать к первой боковой стороне второго конца или откачивающей секции корпуса, или к первой боковой стороне соседней промежуточной секции корпуса.

Типично, первая сторона секции корпуса может быть соединена, например плотно соединена с и/или может примыкать ко второй боковой стороне соседней секции корпуса с использованием обычных крепежных средств, например резьбы и винтов, зажимов и т.п.

Первая боковая сторона промежуточной секции корпуса может содержать часть канала прохождения текучей среды насосного агрегата, а вторая боковая сторона упомянутой промежуточной секции корпуса может содержать часть канала прохождения текучей среды соседнего насосного агрегата.

Насосный агрегат может быть удобно сформирован путем установки по меньшей мере одной крыльчатки между первой боковой стороной секции корпуса и второй боковой стороной соседней секции корпуса.

Преимущественно первая боковая сторона секции корпуса и вторая боковая сторона соседней секции корпуса могут дополнять друг друга таким образом, чтобы формировать канал прохождения текучей среды соответствующего насосного агрегата.

Также преимущественно первая боковая сторона секции корпуса и вторая боковая сторона соседней секции корпуса могут дополнять друг друга таким образом, чтобы формировать второй сегмент по меньшей мере одного входного и/или выходного канала соответствующей секции корпуса.

Первая боковая сторона секции корпуса и вторая боковая сторона соседней секции корпуса могут дополнять друг друга таким образом, чтобы далее формировать изогнутый сегмент по меньшей мере одного входного и/или выходного канала соответствующего насосного агрегата.

Альтернативно изогнутый сегмент по меньшей мере одного входного и/или выходного канала соот- 7 024660 ветствующего насосного агрегата может быть выполнен в пределах по меньшей мере одной соседней секции корпуса.

Предпочтительно первый и/или аксиальный сегмент по меньшей мере одного входного и/или выходного канала соответствующего насосного агрегата может быть выполнен в пределах по меньшей мере одной из соседних секций корпуса.

Типично, первый или аксиальный сегмент по меньшей мере одного входного и/или выходного канала соответствующего насосного агрегата может быть отчасти, а предпочтительно по существу параллельным оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки и/или располагаться по общей оси, по существу параллельной оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки.

Альтернативно, если по меньшей мере один входной и/или выходной канал не содержат второго сегмента или изогнутого сегмента, например содержат только первый или аксиальный сегмент, то первый или аксиальный сегмент по меньшей мере одного входного и/или выходного канала может быть выполнен под углом к оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки, чтобы обеспечить возможность соединения первого или аксиального сегмента по меньшей мере одного входного и/или выходного канала насосного агрегата с первым или аксиальным сегментом по меньшей мере одного выходного канала соседнего насосного агрегата. Типично, первый или аксиальный сегмент по меньшей мере одного входного и/или выходного канала может быть ориентирован в направлении оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки под углом от 0 до 45°, предпочтительно 0-30°, еще более предпочтительно 0-15°.

В альтернативном варианте осуществления, если по меньшей мере один входной и/или выходной канал не содержат второго сегмента или изогнутого сегмента, например содержат только первый или аксиальный сегмент, то соединение между по меньшей мере одним входным каналом насосного агрегата и по меньшей мере одним выходным каналом соседнего насосного агрегата может быть обеспечено с помощью по меньшей мере одного соединительного сегмента, соединяющего первый или аксиальный сегмент по меньшей мере одного входного канала насосного агрегата с первым или аксиальным сегментом по меньшей мере одного выходного канала соседнего насосного агрегата.

По меньшей мере один соединительный сегмент может быть изогнут или альтернативно может проходить под углом относительно оси вращения крыльчаток, например под углом от 0 до 45°, предпочтительно 0-30°, еще более предпочтительно 0-15° относительно оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки.

Типично, каждый насосный агрегат может содержать один входной канал и один выходной канал.

Также типично одна крыльчатка может располагаться между первой боковой стороной секции корпуса и второй боковой стороной соседней секции корпуса.

Типично для насоса, содержащего N насосных агрегатов, соответствующее количество секций корпуса может быть равно N+1.

По меньшей мере одна секция корпуса может иметь диаметр в диапазоне 20-1500 мм, а типично в диапазоне 50-500 мм.

По меньшей мере одна секция корпуса может иметь толщину или высоту в диапазоне от 10 до 1100 мм, а типично в диапазоне 50-550 мм.

Крыльчатка может вращаться по часовой стрелке и/или против часовой стрелки.

Предпочтительно крыльчатка должна быть способна вращаться по часовой стрелке и против часовой стрелки. При таком условии насос может быть использован в первом, или нормальном направлении движения текучей среды, и во втором, или реверсивном направлении движения текучей среды. Это позволяет пользователю изменять направление движения перекачиваемой текучей среды в зависимости от потребности.

Типично, коэффициент повышения давления между выходом и входом каждого по меньшей мере из одного насосного агрегата может лежать в диапазоне от 1 до 100, а типично в диапазоне 1-10.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предлагается насос, такой как вихревой насос, насос содержащий множество насосных агрегатов, по меньшей мере один, а предпочтительно каждый из множества насосных агрегатов, содержащих корпус, имеющий канал текучей среды, или канал прохождения текучей среды; и по меньшей мере одну крыльчатку, расположенную внутри корпуса, для прокачки текучей среды через канал текучей среды или канал прохождения текучей среды, в котором корпус содержит по меньшей мере один входной канал и по меньшей мере один выходной канал, связанные с каналом текучей среды или каналом прохождения текучей среды, по меньшей мере один входной канал и по меньшей мере один выходной канал, каждый из которых содержит первый или аксиальный сегмент, по меньшей мере отчасти, а предпочтительно по существу параллельный оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки.

Термин аксиальный и/или по существу параллельный следует понимать как вытянутый в направлении оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки под углом от 0 до 45° к ней, предпочтительно 0-30°, более предпочтительно 0-15°.

При таком условии по меньшей мере один, а предпочтительно каждый из множества насосных агрегатов может быть плотно соединен, предпочтительно аксиально плотно соединен по меньшей мере с одним соседним насосным агрегатом, например с применением таких крепежных средств, как резьба и

- 8 024660 винты, болты, зажимы и т.п.

По меньшей мере один, а предпочтительно каждый из множества насосных агрегатов, может находиться в контакте, например примыкать по меньшей мере к одному соседнему насосному агрегату.

Альтернативно, по меньшей мере один, а предпочтительно каждый из множества насосных агрегатов может быть плотно соединен, предпочтительно аксиально плотно соединен по меньшей мере с одним соседним насосным агрегатом, например путем литья или формовки.

По меньшей мере один входной канал и/или по меньшей мере один выходной канал могут быть ориентированы тангенциально по отношению к каналу прохождения текучей среды и/или к корпусу или кожуху.

Преимущественно второй сегмент может отходить от канала прохождения текучей среды в направлении, по меньшей мере отчасти, а типично, по существу, тангенциальном направлению потока текучей среды по каналу прохождения текучей среды или направлению вращения по меньшей мере одной крыльчатки.

Второй сегмент может отходить от канала прохождения текучей среды в направлении, по меньшей мере отчасти, а типично, по существу, тангенциальном направлению непрерывного потока текучей среды между второй частью и каналом прохождения текучей жидкости. При таком условии поток текучей среды в и/или из канала прохождения текучей среды может быть улучшен, например могут быть минимизированы потери давления текучей среды при входе в/выходе из канала прохождения текучей среды путем обеспечения плавного перехода между каналом прохождения текучей среды и вторым сегментом по меньшей мере одного входного и/или выходного канала. Таким образом, может быть повышен КПД насоса.

Типично, второй сегмент по меньшей мере одного входного и/или выходного канала может отходить от канала прохождения текучей среды в плоскости, по меньшей мере отчасти, а предпочтительно по существу перпендикулярной оси вращения крыльчатки в направлении от 0° (по существу тангенциально по отношению к непрерывному потоку текучей среды между вторым сегментом и каналом прохождения текучей среды) до 90° (радиально).

Насос может быть охарактеризован как или включать в себя многоступенчатый насос. При таком условии общая производительность насоса может быть увеличена, наряду с оптимизацией габаритов, например сведения размеров к минимуму.

Типично, коэффициент повышения давления между выходом и входом каждого насосного агрегата из множества насосных агрегатов может лежать в диапазоне от 1 до 100, а типично в диапазоне 1-10.

Соответствующие характеристики, описанные в связи первым аспектом настоящего изобретения, применимы также для насоса в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения и поэтому для краткости изложения повторно не приводятся.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения предлагается крыльчатка для использования в насосе, таком как насос в соответствии с первым или вторым аспектами настоящего изобретения.

По меньшей мере одна крыльчатка может содержать остов и множество лопаток, отходящих наружу от периферии остова.

Лопатки могут быть размещены на равных расстояниях друг от друга.

Остов может содержать ступицу, соединенную с валом в или, по существу, вблизи центральной части остова. Диаметр ступицы может находиться в диапазоне 5-800 мм, типично в диапазоне 10-400 мм.

- 9 024660

Альтернативно лопатки могут иметь изменяющуюся толщину по своей длине.

Преимущественно насос может содержать множество насосных агрегатов.

Крыльчатки нескольких насосных агрегатов могут быть удобно соединены с приводным валом.

Предпочтительно приводной вал и крыльчатки множества насосных агрегатов могут располагаться на общей оси вращения.

Диаметр вала может составлять 10-90% от диаметра ступицы.

Следует понимать, что диаметр вала относительно диаметра ступицы может варьироваться в зависимости от предполагаемого назначения насоса. В применениях, требующих многоступенчатого насоса, содержащего небольшое количество насосных агрегатов, таких как масляные насосы, например для газотурбинных двигателей или турбинных редукторов, диаметр вала относительно диаметра ступицы может быть относительно небольшим, чтобы минимизировать вес насоса. В противоположность этому, в применениях, требующих многоступенчатого насоса, содержащего большое количество насосных агрегатов, таких как электрические погружные насосы, например для добычи нефти и газа, диаметр вала относительно диаметра ступицы может быть относительно большим, чтобы противостоять высоким механическим нагрузкам, например силе скручивания, прикладываемой к валу при приведении в действие большого количества насосных агрегатов. Исходя из этого, размер вала относительно размера ступицы может быть подобран таким образом, чтобы удовлетворять конкретному варианту применения без необходимости изменения размера самой крыльчатки, корпуса или общих габаритов насоса, таким образом, не оказывая влияния на производительность и КПД насоса.

Преимущественно диаметр вала может лежать в диапазоне 20-90% от диаметра ступицы, предпочтительно 50-90%, более предпочтительно 60-80%.

В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения предлагается корпус для использования в насосе в соответствии с первым или вторым аспектами настоящего изобретения.

Корпус может содержать одну или более секций корпуса.

Каждая из множества секций корпуса может иметь первую боковую поверхность, обращенную к подающему концу насоса, и вторую боковую поверхность, обращенную к откачивающему концу насоса.

Множество секций корпуса может включать в себя первый конец или подающую секцию корпуса и второй конец или откачивающую секцию корпуса.

Первая боковая сторона первого конца или подающей секции корпуса может быть, по существу, сплошной и может иметь отверстие, соединенное по меньшей мере с одним входным каналом первого конца или подающего насосного агрегата.

Вторая боковая сторона первого конца или подающей секции корпуса может быть соединена, например плотно соединена, с и/или может примыкать ко второй боковой стороне соседней секции корпуса.

Первая боковая сторона второго конца или откачивающей секции корпуса может быть соединена, например плотно соединена, с и/или может примыкать к первой боковой стороне соседней секции корпуса.

Вторая боковая сторона второго конца или откачивающей секции корпуса может быть, по существу, сплошной и может иметь отверстие, соединенное по меньшей мере с одним выходным каналом второго конца или откачивающего насосного агрегата.

Типично, первая боковая сторона по меньшей мере одной промежуточной секции корпуса может быть соединена, например плотно соединена и/или может прилегать ко второй боковой стороне первого конца или подающей секции корпуса, или ко второй стороне соседней промежуточной секции корпуса.

Типично, первая боковая сторона секции корпуса может быть выполнена соединяемой, предпочтительно аксиально и/или плотно соединяемой, со второй боковой стороной соседней секции корпуса, например с использованием таких крепежных средств, как резьба и винты, зажимы и т.п.

Альтернативно первая боковая сторона секции корпуса может быть соединена, предпочтительно аксиально и/или плотно соединена, со второй боковой стороной соседней секции корпуса, например с помощью литья или формования.

- 10 024660

Альтернативно изогнутый сегмент по меньшей мере одного входного и/или выходного канала соответствующего насосного агрегата может быть выполнен в пределах по меньшей мере одной соседней секции корпуса.

Предпочтительно первый или аксиальный сегмент по меньшей мере одного входного и/или выходного канала соответствующего насосного агрегата может быть выполнен в пределах по меньшей мере одной соседней секции корпуса.

По меньшей мере одна секция корпуса может иметь толщину или высоту в диапазоне 10-1100 мм, а типично в диапазоне 50-550 мм.

В соответствии с пятым аспектом настоящего изобретения предлагается ствол скважины, содержащий по меньшей мере один насос в соответствии с первым или вторым аспектами настоящего изобретения.

Ствол скважины может содержать систему механизированной добычи, содержащую по меньшей мере один насос в соответствии с первым или вторым аспектами настоящего изобретения.

Типично, ствол скважины/система механизированной добычи может содержать электрический погружной насос.

Насос может приводиться в действие от мотора посредством приводного вала.

Мотор может быть электрическим и соединяться с источником питания, таким как наземный источник питания, с помощью соединительных средств, например электрических проводов или кабелей.

Система механизированной добычи может быть размещена в пределах корпуса ствола скважины. Корпус может быть снабжен питающим сегментом для пропуска скважинной текучей среды внутрь корпуса.

Система механизированной добычи может быть далее оснащена фильтрующими и/или цедильными средствами для удаления по меньшей мере части твердых частиц из перекачиваемой текучей среды.

Текучая среда может включать в себя природную текучую среду, такую как ископаемое топливо, например нефть или природный газ.

Типично, коэффициент увеличения давления между выходом и входом каждого насосного агрегата из множества насосных агрегатов может лежать в диапазоне от 1 до 100, а типично в диапазоне 1-10.

Типично, дифференциальный коэффициент увеличения давления текучей среды, обеспечиваемый каждым из множества насосных агрегатов при перекачке нефти, может лежать в пределах 20-200 фунтов на квадратный дюйм, а типично 50-100 фунтов на квадратный дюйм.

Типично, рабочая скорость вращения насоса может быть в диапазоне 500-25000 об/мин, типично в диапазоне 3000-20000 об/мин.

В соответствии с шестым аспектом настоящего изобретения предлагается масляный насос для газотурбинного двигателя, содержащий по меньшей мере один насос в соответствии с первым или вторым аспектами настоящего изобретения.

Предпочтительно насос может содержать по меньшей мере одну подающую секцию для подачи масла из резервуара для масла к газотурбинному двигателю.

По меньшей мере одна подающая секция может содержать 2-5 насосных агрегатов, а типично 2 насосных агрегата.

Предпочтительно насос может далее содержать по меньшей мере одну откачивающую секцию для откачки масла из газотурбинного двигателя в резервуар для масла.

- 11 024660

По меньшей мере одна откачивающая секция может содержать 2-5 насосных агрегатов, а типично 3 насосных агрегата.

Преимущественно выход по меньшей мере одной откачивающей секции может быть соединен со средствами фильтрования, например с сепаратором масла и воздуха, прежде чем масло будет слито в резервуар для масла.

По меньшей мере одна подающая секция и откачивающая секция могут быть удобно соединены с и/или приведены в действие общим валом.

В соответствии с седьмым аспектом настоящего изобретения предлагается система смазки редуктора, например система смазки турбинного редуктора, содержащая по меньшей мере один насос в соответствии с первым или вторым аспектами настоящего изобретения.

Предпочтительно система смазки редуктора может включать в себя систему смазки редуктора ветряной турбины.

Типично, насос может быть расположен в гондоле ветряной турбины.

Предпочтительно насос может содержать по меньшей мере одну подающую секцию для подачи масла из резервуара для масла в систему смазки редуктора.

По меньшей мере одна подающая секция может содержать 2-5 насосных агрегатов, а типично 3 насосных агрегата.

Предпочтительно насос может далее содержать по меньшей мере одну откачивающую секцию для откачки масла из системы смазки редуктора в резервуар для масла.

Преимущественно выход по меньшей мере одной откачивающей секции может быть соединен со средствами фильтрования, прежде чем масло будет слито в резервуар для масла.

По меньшей мере одна подающая секция и откачивающая секция могут быть легко соединены с и/или приведены в действие общим валом.

В соответствии с восьмым аспектом настоящего изобретения предлагается технологическое производственное устройство, например фармацевтическая или нефтехимическая технологическая сборка, содержащая по меньшей мере один насос в соответствии с первым или вторым аспектами настоящего изобретения.

В соответствии с девятым аспектом настоящего изобретения предлагается устройство водяного насоса, например устройство мобильного водяного насоса, содержащее по меньшей мере один насос в соответствии с первым или вторым аспектами настоящего изобретения.

Устройство водяного насоса может устанавливаться на или может включать в себя мобильное устройство, например трейлер или транспортное средство, такое как пожарная машина или водяной тендер.

В соответствии с десятым аспектом настоящего изобретения предлагается устройство топливного насоса, содержащее по меньшей мере один насос в соответствии с первым или вторым аспектами настоящего изобретения.

Устройство топливного насоса может устанавливаться на или может включать в себя самоходное транспортное средство, например автомобильный двигатель.

В соответствии с одиннадцатым аспектом настоящего изобретения предлагается применение насоса в соответствии с первым или вторым аспектами настоящего изобретения в стволе скважины.

Ствол скважины может содержать механизированную систему добычи.

Типично, ствол скважины/механизированная система добычи может содержать электрический погружной насос.

Мотор может работать от электричества и соединяться с источником питания, таким как наземный источник питания, с помощью соединительных средств, например электрических проводов или кабелей.

Система механизированной добычи может быть размещена в пределах корпуса ствола скважины. Корпус может быть снабжен подающим сегментом для пропуска скважинной текучей среды внутрь корпуса.

В соответствии с двенадцатым аспектом настоящего изобретения предлагается применение насоса в

- 12 024660 соответствии с первым или вторым аспектами настоящего изобретения в масляном насосе газотурбинного двигателя.

Типично, количество насосных агрегатов по меньшей мере в одной откачивающей секции может быть по меньшей мере равно, а типично больше чем количество насосных агрегатов по меньшей мере в одной подающей секции.

Альтернативно количество насосных агрегатов по меньшей мере в одной откачивающей секции может быть меньше количества насосных агрегатов по меньшей мере в одной подающей секции.

Преимущественно насос может вращаться по часовой стрелке и/или против часовой стрелки.

В соответствии с тринадцатым аспектом настоящего изобретения предлагается применение насоса в соответствии с первым или вторым аспектами настоящего изобретения в системе смазки редуктора, например в системе смазки редуктора турбины.

Типично, количество насосных агрегатов по меньшей мере в одной откачивающей секции может быть по меньшей мере равно, а типично больше количества насосных агрегатов по меньшей мере в одной подающей секции.

В соответствии с четырнадцатым аспектом настоящего изобретения предлагается применение насоса в соответствии с первым или вторым аспектами настоящего изобретения в технологическом производственном устройстве, например в фармацевтической или нефтехимической технологической сборке.

В соответствии с пятнадцатым аспектом настоящего изобретения предлагается применение насоса в соответствии с первым или вторым аспектами настоящего изобретения в устройстве водяного насоса, например в устройстве мобильного водяного насоса.

Устройство водяного насоса может устанавливаться на или включать в себя мобильное устройство, например трейлер или транспортное средство, такое как пожарная машина или водяной тендер.

В соответствии с шестнадцатым аспектом настоящего изобретения предлагается применение насоса в соответствии с первым или вторым аспектами настоящего изобретения в устройстве топливного насоса.

Устройство топливного насоса может устанавливаться на или может включать в себя самоходное транспортное средство, например автомобильные двигатели.

В соответствии с семнадцатым аспектом настоящего изобретения предлагается насос, такой как вихревой насос, насос, содержащий по меньшей мере один насосный агрегат, имеющий корпус или кожух, содержащий канал прохождения текучей среды; и по меньшей мере одну крыльчатку, установленную в корпусе для перекачки текучей среды через канал прохождения текучей среды, в котором корпус или кожух содержит по меньшей мере один выходной канал, связанный с каналом прохождения текучей среды, по меньшей мере один выходной канал, содержащий по меньшей мере один сегмент, отходящий

- 13 024660 от канала прохождения жидкости в направлении, по меньшей мере отчасти тангенциальном направлению потока текучей среды по каналу прохождения текучей среды или направлению вращения по меньшей мере одной крыльчатки.

Предпочтительно корпус или кожух содержит по меньшей мере один входной канал.

Предпочтительно по меньшей мере один выходной канал может располагаться тангенциально по отношению к каналу прохождения текучей среды и/или к корпусу или кожуху.

Предпочтительно по меньшей мере один сегмент по меньшей мере одного выходного канала может отходить от канала прохождения жидкости в направлении, по существу тангенциальном по отношению к непрерывному потоку текучей среды между каналом прохождения текучей среды и выходным сегментом канала.

Предпочтительно по меньшей мере один входной канал может располагаться тангенциально по отношению к каналу прохождения текучей среды и/или корпусу или кожуху.

Краткое описание чертежей

Варианты осуществления настоящего изобретения описаны только на примерах со ссылкой на прилагаемые чертежи, из которых фиг. 1 - перспективное покомпонентное изображение вихревого насоса в соответствии с первым вариантом осуществления первого аспекта настоящего изобретения;

фиг. 2 - частный вид насоса, изображенного на фиг. 1, иллюстрирующий прохождение текучей среды через входной участок, участок канала прохождения текучей среды и выходной участок;

фиг. 3 - вид в разрезе по линии (А-А) насоса, изображенного на фиг. 1;

фиг. 4а - вид продольного разреза крыльчатки насоса, изображенного на фиг. 1;

фиг. 4Ь - вид поперечного разреза по линии (В-В) крыльчатки, изображенной на фиг. 4а;

фиг. 5 - вид в разрезе, перпендикулярном оси вращения крыльчатки, корпуса насоса, изображенного на фиг. 1;

фиг. 6 - вид в разрезе по линии (С-С) корпуса насоса, изображенного на фиг. 3; фиг. 7 - вид в разрезе по линии (Ό-Ό) корпуса насоса, изображенного на фиг. 3; фиг. 8 - увеличенный вид концевой части лопатки крыльчатки, изображенной на фиг. 4а, внутри канала прохождения текучей среды;

фиг. 9 - частный вид вихревого насоса в соответствии со вторым вариантом осуществления первого аспекта настоящего изобретения, иллюстрирующий прохождение потока текучей среды через входной участок, участок канала прохождения текучей среды и выходной участок;

фиг. 10 - перспективное покомпонентное изображение вихревого насоса в соответствии с третьим вариантом осуществления первого аспекта настоящего изобретения;

фиг. 11 - перспективный вид в разрезе многоступенчатого вихревого насоса в соответствии с первым вариантом осуществления второго аспекта настоящего изобретения;

фиг. 12 - вид в разрезе по линии (Е-Е) насоса, изображенного на фиг. 11; фиг. 13 - вид в разрезе по линии (Р-Р) насоса, изображенного на фиг. 11;

фиг. 14а - фронтальный частный вид механизированной системы подачи в соответствии с первым вариантом осуществления пятого аспекта настоящего изобретения;

фиг. 14Ь - вид в разрезе насоса, используемого в системе механизированной добычи, изображенной на фиг. 14а;

фиг. 15а - перспективный вид масляного насоса газотурбинного двигателя в соответствии с первым вариантом осуществления шестого аспекта настоящего изобретения;

фиг. 15Ь - вид в разрезе насоса, изображенного на фиг. 15а;

фиг. 16а - перспективный вид ветряной турбины, содержащей насос для смазки редуктора в соответствии с первым вариантом осуществления седьмого аспекта настоящего изобретения;

фиг. 16Ь - перспективный вид насоса для смазки редуктора, изображенного на фиг. 16а; фиг. 16с - вид в разрезе насоса, изображенного на фиг. 16Ь.

Осуществление изобретения

На фиг. 1-8 показан вихревой насос 100 в соответствии с первым вариантом осуществления первого аспекта настоящего изобретения.

Насос 100 содержит насосный агрегат 105.

Насосный агрегат 105 содержит корпус 110, имеющий канал 115 прохождения текучей среды. Насосный агрегат 105 далее содержит крыльчатку 120, установленную в корпусе 110 для прокачки текучей среды через канал 115 прохождения текучей среды.

В данном варианте осуществления корпус 110 содержит входной канал 130 и выходной канал 140, соединенные с каналом 115 прохождения текучей среды.

В данном варианте осуществления входной канал 130 содержит первый или аксиальный сегмент 134, по существу параллельный оси вращения крыльчатки 120, а выходной канал 140 содержит первый или аксиальный сегмент 144, по существу параллельный оси вращения крыльчатки 120.

Входной канал 130 содержит второй сегмент 132, отходящий от канала 115 прохождения текучей среды в плоскости, по существу перпендикулярной оси вращения крыльчатки 120. Выходной канал 140

- 14 024660 имеет второй сегмент 142, отходящий от канала 115 прохождения текучей среды в плоскости, по существу перпендикулярной оси вращения крыльчатки 120.

В данном варианте осуществления второй сегмент 132, 142 соответственно входного канала 130 и выходного канала 140 отходит от канала 115 прохождения текучей среды в направлении, по существу тангенциальном по отношению к направлению потока текучей среды между вторым сегментом 132, 142 и каналом 115 прохождения текучей среды.

Первый или аксиальный сегмент 134 и второй сегмент 132 входного канала 130 соединены друг с другом посредством изогнутого сегмента 136. Первый или аксиальный сегмент 144 и второй сегмент 142 выходного канала 140 соединены друг с другом посредством изогнутого сегмента 146.

В данном варианте осуществления первый или аксиальный сегмент 134, 144, второй сегмент 132, 142 и изогнутый сегмент 136, 146 входного канала 130 и выходного канала 140 имеют, по существу, форму трубы, т.е., по существу, круглые в сечении.

В альтернативном варианте осуществления первый или аксиальный сегмент 134,144, второй сегмент 132, 142 и изогнутый сегмент 136, 146 входного канала 130 и выходного канала 140 могут иметь, по существу, не круглое сечение.

В данном варианте осуществления первый или аксиальный сегмент 134,144, второй сегмент 132, 142 и изогнутый сегмент 136, 146 входного канала 130 и выходного канала 140 имеют диаметр в диапазоне 1-100 мм, а типично в диапазоне 5-50 мм.

Корпус 110 удобно оснащен барьером или стриппером 113, отделяющим участок 116 канала прохождения текучей среды, расположенный рядом с входным каналом 130, от участка 117 канала прохождения текучей среды, расположенного рядом с выходным каналом 140. При таком условии обеспечен гидравлический затвор между зоной высокого давления и зоной низкого давления насосного агрегата 105.

В данном варианте осуществления, как показано на фиг. 5, размер барьера или стриппера составляет около 30° между или относительно участка 116 канала прохождения текучей среды, расположенного рядом с входным каналом 130, и участка 117 канала прохождения текучей среды, расположенного рядом с выходным каналом 140.

В альтернативном варианте осуществления размер барьера или стриппера может лежать в диапазоне 10-100°, предпочтительно 20-50° между входным участком 116 и выходным участком 117 канала 115 прохождения текучей среды.

Ссылаясь на фиг. 3, 4а и 4Ь, крыльчатка 120 имеет остов 121 и множество лопаток 125, отходящих наружу от периферии остова 121.

В данном варианте осуществления крыльчатка 120 имеет тридцать лопаток 125, расположенных с равными интервалами друг от друга.

Остов 121 имеет ступицу 122, соединенную с валом 160 в центральной части или, по существу, вблизи центральной части остова 121.

Вал 160 и крыльчатка 120 имеют общую ось вращения.

Диаметр вала 160 может составлять от 10 до 90% диаметра ступицы 122.

Диаметр ступицы 122 находится в диапазоне 5-800 мм, а типично в диапазоне 10-400 мм.

Остов 121 далее содержит фланец 123, расположенный по периферии остова 121. Фланец 123 имеет, по существу, вогнутую форму.

Лопатки 125 отходят наружу от периферии ступицы 122, выходя за периферию фланца 123.

В альтернативном варианте осуществления лопатки 125 могут отходить наружу от периферии ступицы 122 и могут быть на одном уровне с периферией фланца 123.

В другом альтернативном варианте осуществления лопатки 125 могут отходить наружу от периферии ступицы 122 и иметь быть, по существу, внутри или в пределах периферии фланца 123.

Лопатки 125 отходят наружу от периферии ступицы 122, по существу, радиально.

В альтернативном варианте осуществления лопатки 125 могут отходить наружу под углом к периферии ступицы, например с наклоном 0-60° от радиального направления вперед или назад.

Лопатки 125 имеют первую сторону 126 и вторую сторону 127.

Первая сторона 126 и вторая сторона 127, по существу, плоские или планарные.

В альтернативном варианте осуществления лопатки 125 могут быть профилированными и могут иметь, например, аэродинамический профиль, изогнутый профиль и/или другую форму профиля.

Концы, по существу, диаметрально противоположных лопаток определяют внешний диаметр концов лопаток.

Внешний диаметр концов лопаток лежит в диапазоне 10-1000 мм, а типично в диапазоне 50-500 мм.

Лопатки 125, по существу, имеют одинаковую толщину по своей длине.

В альтернативном варианте осуществления лопатки 125 могут иметь изменяющуюся толщину по своей длине.

Толщина лопаток 125 лежит в диапазоне 0,2-20 мм, а типично в диапазоне 0,5-5 мм.

Канал 115 прохождения текучей среды выполнен в виде желоба 118, имеющего глубину и высоту.

В данном варианте осуществления желоб 118 имеет, по существу, не круглое сечение, и отношение

- 15 024660 глубины к высоте лежит в диапазоне 0,4-1,2 и типично 0,6-1.

В альтернативном варианте осуществления желоб 118 может быть, по существу, круглым в сечении.

Типично, входной канал 130 насосного агрегата 105 соединен с системой подвода текучей среды, а выходной канал 140 насосного агрегата 105 соединяется системой слива текучей среды.

В данном варианте осуществления корпус 110 содержит первый конец или подающую секцию 111 корпуса и второй конец или выпускающую секцию 112 корпуса.

В альтернативном варианте осуществления корпус 110 может содержать одиночную секцию корпуса.

Первый конец или подающая секция 111 корпуса и второй конец или выпускающая секция 112 корпуса содержат по первой боковой стороне, обращенной к подающему концу насоса, и по второй боковой стороне, обращенной к выпускающей стороне насоса.

Первая боковая сторона первого конца или подающей секции 111 корпуса, по существу, сплошная и плоская и имеет отверстие 150, соединенное с входным каналом 130 насосного агрегата 105.

В данном варианте осуществления вторая боковая сторона первого конца или подающей секции 111 аксиально плотно соединена и примыкает к первой боковой стороне второго конца или выходной секции 112 корпуса с помощью крепежных средств, таких как винты или болты (не показаны), вставляемых в отверстия или глухие отверстия 119.

Вторая боковая сторона второго конца или выходной секции 112 корпуса, по существу, сплошная и плоская и имеет отверстие (не показано), соединенное с выходным каналом 140 насосного агрегата 105.

Вторая боковая сторона первого конца или подающей секции 111 корпуса содержит часть канала 115 прохождения текучей среды насосного агрегата 105, часть второго сегмента 132 входного канала 130 и часть второго сегмента 142 выходного канала 140. Первая боковая сторона второго конца или выпускающей секции 112 корпуса также содержит часть канала 115 прохождения текучей среды насосного агрегата 105, часть второго сегмента 132 входного канала 130 и часть второго сегмента 142 выходного канала 140.

Насосный агрегат 105 сформирован путем установки крыльчатки 120 между второй боковой стороной первого конца или подающей секции 111 корпуса и первой боковой стороной второго конца или выпускающей секции 112 корпуса.

Преимущественно вторая боковая сторона первого конца или подающей секции 111 корпуса и первая боковая сторона второго конца или выпускающей секции 112 корпуса дополняют друг друга таким образом, что формируют канал 115 прохождения текучей среды насосного агрегата 105.

Также преимущественно вторая боковая сторона первого конца или подающей секции 111 корпуса и первая боковая сторона второго конца или выпускающей секции 112 корпуса дополняют друг друга таким образом, что формируют второй сегмент 132 входного канала 130 и второй сегмент 142 выходного канала 140.

В данном варианте осуществления изогнутые сегменты 136, 146 входного и/или выходного каналов 130, 140 могут быть выполнены в пределах первого конца или подающей секции 111 корпуса или второго конца или выпускающей секции 112 корпуса.

В альтернативном варианте осуществления вторая боковая сторона первого конца или подающей секции 111 корпуса и первая боковая сторона второго конца или выпускающей секции 112 корпуса дополняют друг друга таким образом, что формируют второй сегмент 132 входного канала 130 и второй сегмент 142 выходного канала 140.

Первый или аксиальный сегмент 134 входного канала 130 выполнен в пределах первого конца или подающей секции 111 корпуса.

Первый или аксиальный сегмент 144 выходного канала 140 выполнен в пределах второго конца или выпускающей секции 112 корпуса.

Секция 111 корпуса и/или секция 112 корпуса имеют диаметр в диапазоне 20-1500 мм, а типично в диапазоне 50-500 мм.

Секция 111 корпуса и/или секция 112 корпуса имеют толщину или высоту в диапазоне 10-1100 мм и типично в диапазоне 50-550 мм.

Преимущественно крыльчатка 120 способна вращаться по часовой стрелке и/или против часовой стрелки.

Предпочтительно крыльчатка 120 способна вращаться по часовой стрелке и против часовой стрелки. При таком условии насос 100 может быть использован в первом, или нормальном направлении потока текучей среды, и во втором, или обратном направлении потока текучей среды. Это позволяет пользователю реверсировать направление перекачки текучей среды в соответствии с необходимостью.

На фиг. 9 показан частный вид вихревого насоса в соответствии со вторым вариантом осуществления первого аспекта настоящего изобретения.

- 16 024660

В данном варианте осуществления насос 100 является насосом, в целом аналогичной конструкции с насосом 100, описанным на фиг. 1-8. Одинаковые детали обозначены одинаковыми позициями, помеченными знаком......

В данном варианте осуществления входной канал 130' содержит первый или аксиальный сегмент 134', по существу параллельный оси вращения крыльчатки (не показана), а выходной канал 140' содержит первый или аксиальный сегмент 144', по существу параллельный оси вращения крыльчатки.

В данном варианте осуществления первый или аксиальный сегмент 134' входного канала 130' отходит от канала 115' прохождения текучей среды, по существу, параллельно оси вращения крыльчатки и/или, по существу, перпендикулярно плоскости расположения канала 115' прохождения текучей среды. Первый или аксиальный сегмент 144' выходного канала 140' отходит от канала 115' прохождения текучей среды, по существу, параллельно оси вращения крыльчатки и/или, по существу, перпендикулярно плоскости расположения канала 115' прохождения текучей среды.

Фраза по существу параллельно должна пониматься как вытянутая в направлении оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки под углом 0-45°, предпочтительно 0-30°, еще более предпочтительно 0-15°. При таком условии становится возможным соединение первого или аксиального сегмента 134' входного канала 130' с первым или аксиальным сегментом выходного канала соседнего насосного агрегата (не показан) и соединение первого или аксиального сегмента 144' выходного канала 140' с первым или аксиальным сегментом входного канала соседнего насосного агрегата (не показан).

В данном варианте осуществления размер барьера или стриппера 113' составляет около 30° между или относительно участка 116' канала прохождения текучей среды, расположенного рядом с входным каналом 130', и участка 117' канала прохождения текучей среды, расположенного рядом с выходным каналом 140'.

В альтернативном варианте осуществления размер барьера или стриппера может быть в диапазоне 10-100°, предпочтительно 20-50° между входным участком 116' и выходным участком 117' канала 115' прохождения текучей среды.

На фиг. 10 показано перспективное покомпонентное изображение вихревого насоса в соответствии с третьим вариантом осуществления первого аспекта настоящего изобретения.

В данном варианте осуществления насос 100 является насосом, в целом аналогичной конструкции с насосом 100, описанным на фиг. 1-8. Одинаковые детали обозначены одинаковыми позициями, помеченными знаком .

В данном варианте осуществления выходной канал 140 содержит второй сегмент 142, отходящий о канала 115 прохождения текучей среды в плоскости, по существу перпендикулярной оси вращения крыльчатки 120, и в данном варианте осуществления в направлении, по существу радиальном по отношению к оси вращения крыльчатки 120.

В данном варианте осуществления выходной канал 140 не содержит первого или аксиального сегмента или изогнутого сегмента.

Конфигурация насоса 100 может быть, в частности, полезной для использования в насосных сборках, где желателен радиальный выпуск, например для использования в корпусе или оболочке существующей центробежной насосной сборки при сохранении улучшенной производительности вихревого насоса.

В данном варианте осуществления насос 100 является одноступенчатым насосом, т.е. содержит один насос 100, в котором входной канал 130 имеет первый или, по существу, аксиальный сегмент 134, и в котором выходной канал 140 не содержит первого или аксиального сегмента или изогнутого сегмента.

В альтернативном варианте осуществления насос 100 может быть выполнен в обратном варианте, так что выходной канал 140 содержит первый или, по существу, аксиальный сегмент, а входной канал 130 не содержит первого или аксиального сегмента или изогнутого сегмента.

В альтернативном варианте осуществления насос 100 может включать в себя второй конец или откачивающий насосный агрегат многоступенчатого насоса, т.е. насоса, содержащего более чем один насосный агрегат.

В преимущественном варианте осуществления первый конец или подающий насосный агрегат и каждый из промежуточных насосных агрегатов содержат насос 100, как он описан на фиг. 1-8, а второй конец или откачивающий насосный агрегат содержит насос 100, как он описан на фиг. 10.

При таком условии насос может быть, в частности, полезен для использования в насосных сборках, где желателен радиальный выпуск, например для использования в корпусе или оболочке существующей центробежной насосной сборки при сохранении улучшенной производительности вихревого насоса.

На фиг. 11-13 показан вихревой насос 200 в соответствии с первым вариантом осуществлении второго аспекта настоящего изобретения.

В данном варианте осуществления насос 200 является многоступенчатым вихревым насосом, содержащим множество насосных агрегатов 205а, 205Ь, 205с, 205й. 205е в общем подобных по конструкции насосу 105, описанному на фиг. 1-8. Одинаковые детали обозначены одинаковыми позициями, увеличенными на 100.

- 17 024660

В данном варианте осуществления насос 200 содержит пять насосных агрегатов 205а, 205Ь, 205с, 2056, 205е.

В альтернативном варианте осуществления насос 200 может содержать от 2 до 300 насосных агрегатов в зависимости от предназначения насоса.

Каждый насосный агрегат 205а, 205Ь, 205с, 2056, 205е имеет корпус, в каждом корпусе имеется канал 215а, 215Ь, 215с, 2156, 215е прохождения текучей среды.

Каждый насосный агрегат 205а, 205Ь, 205с, 2056, 205е содержит крыльчатку 220а, 220Ь, 220с, 2206, 220е, установленную соответственно внутри корпуса для прокачки текучей среды через канал 215а, 215Ь, 215с, 2156, 215е прохождения текучей среды.

В данном варианте осуществления каждый корпус соответственно содержит входной канал 230а, 230Ь, 230с, 2306, 230е и выходной канал 240а, 240Ь, 240с, 2406, 240е.

Каждый входной канал 230а, 230Ь, 230с, 2306, 230е соответственно содержит первый или аксиальный сегмент 234а, 234Ь, 234с, 2346, 234е, по существу параллельный оси вращения крыльчатки 220а, 220Ь, 220с, 2206, 220е. Каждый из выходных каналов 240а, 240Ь, 240с, 2406, 240е соответственно содержит первый или аксиальный сегмент 244а, 244Ь, 244с, 2446, 244е, по существу параллельный оси вращения крыльчатки 220а, 220Ь, 220с, 2206, 220е.

В данном варианте осуществления каждый входной канал 230а, 230Ь, 230с, 2306, 230е соответственно содержит второй сегмент 232а, 232Ь, 232с, 2326, 232е, отходящий от канала 215а, 215Ь, 215с, 2156, 215е прохождения текучей среды в плоскости, по существу перпендикулярной оси вращения крыльчатки 220а, 220Ь, 220с, 2206, 220е. Каждый из выходных каналов 240а, 240Ь, 240с, 2406, 240е соответственно содержит второй сегмент 242а, 242Ь, 242с, 2426, 242е, отходящий от канала 215а, 215Ь, 215с, 2156, 215е прохождения текучей среды в плоскости, по существу перпендикулярной оси вращения крыльчатки 220а, 220Ь, 220с, 2206, 220е.

В данном варианте осуществления второй сегмент 232а, 232Ь, 232с, 2326, 232е соответствующего входного канала 230а, 230Ь, 230с, 2306, 230е отходит от канала 215а, 215Ь, 215с, 2156, 215е прохождения текучей среды в направлении, по существу тангенциальном непрерывному потоку текучей среды между первым сегментом 232а, 232Ь, 232с, 2326, 232е и каналом 215а, 215Ь, 215с, 2156, 215е прохождения текучей среды.

В данном варианте осуществления второй сегмент 242а, 242Ь, 242с, 2426, 242е соответствующего выходного канала 240а, 240Ь, 240с, 2406, 240е отходит от канала 215а, 215Ь, 215с, 2156, 215е прохождения текучей среды в направлении, по существу тангенциальном непрерывному потоку текучей среды между первым сегментом 242а, 242Ь, 242с, 2426, 242е и каналом 215а, 215Ь, 215с, 2156, 215е прохождения текучей среды.

Первый или аксиальный сегмент 234а, 234Ь, 234с, 2346, 234е и второй сегмент 232а, 232Ь, 232с, 2326, 232е каждого входного канала 230а, 230Ь, 230с, 2306, 230е соединены друг с другом соответственно с помощью изогнутого сегмента 236а, 236Ь, 236с, 2366, 236е.

Первый или аксиальный сегмент 244а, 244Ь, 244с, 2446, 244е и второй сегмент 242а, 242Ь, 242с, 2426, 242е каждого выходного канала 240а, 240Ь, 240с, 2406, 240е соединены друг с другом соответственно с помощью изогнутого сегмента 246а, 246Ь, 246с, 2466, 246е.

В данном варианте осуществления первый или аксиальный сегмент 234а, 234Ь, 234с, 2346, 234е, 244а, 244Ь, 244с, 2446, 244е, второй сегмент 232а, 232Ь, 232с, 2326, 232е, 242а, 242Ь, 242с, 2426, 242е и изогнутый сегмент 236а, 236Ь, 236с, 2366, 236е, 246а, 246Ь, 246с, 2466, 246е входного канала 230а, 230Ь, 230с, 2306, 230е и выходного канала 240а, 240Ь, 240с, 2406, 240е, по существу, имеют форму трубы, т.е., по существу, круглые в сечении.

В альтернативном варианте осуществления первый или аксиальный сегмент 234а, 234Ь, 234с, 2346, 234е, 244а, 244Ь, 244с, 2446, 244е, второй сегмент 232а, 232Ь, 232с, 2326, 232е, 242а, 242Ь, 242с, 2426, 242е и изогнутый сегмент 236а, 236Ь, 236с, 2366, 236е, 246а, 246Ь, 246с, 2466, 246е входного канала 230а, 230Ь, 230с, 2306, 230е и выходного канала 240а, 240Ь, 240с, 2406, 240е, по существу, не круглые в сечении.

В данном варианте осуществления первый или аксиальный сегмент 234а, 234Ь, 234с, 2346, 234е, 244а, 244Ь, 244с, 2446, 244е, второй сегмент 232а, 232Ь, 232с, 2326, 232е, 242а, 242Ь, 242с, 2426, 242е и изогнутый сегмент 236а, 236Ь, 236с, 2366, 236е, 246а, 246Ь, 246с, 2466, 246е имеют диаметр в диапазоне 1-100 мм, а типично в диапазоне 5-50 мм.

Каждый корпус удобно оснащен барьером или стриппером (не показан), отделяющим участок канала прохождения текучей среды, расположенный рядом с соответствующим входным каналом 230а, 230Ь, 230с, 2306, 230е, от участка канала прохождения текучей среды, расположенного рядом с соответствующим выходным каналом 240а, 240Ь, 240с, 2406, 240е. При таком условии обеспечен гидравлический затвор между зоной высокого и зоной низкого давления каждого насосного агрегата 205 а, 205Ь, 205с, 2056, 205е.

В данном варианте осуществления размер барьера или стриппера 113' составляет около 30° между или относительно участка канала прохождения текучей среды, расположенного рядом с входным каналом 230а, 230Ь, 230с, 2306, 230е, и участка канала прохождения текучей среды, расположенного рядом с

- 18 024660 выходным каналом 240а, 240Ь, 240с, 240ά, 240е.

В альтернативном варианте осуществления размер барьера или стриппера может быть в диапазоне 10-100°, предпочтительно 20-50° между входным участком и соответствующим выходным участком каждого канала 215а, 215Ь, 215с, 215ά, 215е прохождения текучей среды.

В данном варианте осуществления каждая из крыльчаток 220а, 220Ь, 220с, 220ά, 220е представляет собой крыльчатку 120, как она описана на фиг. 3, 4а и 4Ь, относящихся к первому варианту осуществления первого аспекта настоящего изобретения.

Каждый из каналов 215а, 215Ь, 215с, 215ά, 215е прохождения текучей среды имеет форму желоба 218а, 218Ь, 218с, 218ά, 218е, характеризующегося глубиной и высотой.

В данном варианте осуществления желоб 218а, 218Ь, 218с, 218ά, 218е имеет, по существу, не круглое сечение, и отношение глубины к высоте лежит в диапазоне 0,4-1,2, а типично в диапазоне 0,6-1.

В альтернативном варианте осуществления желоб 218а, 218Ь, 218с, 218ά, 218е может иметь, по существу, круглое сечение.

Насос 200 имеет первый конец или подающий насосный агрегат 205 а и второй конец или отсасывающий насосный агрегат 205е.

В данном варианте осуществления насос 200 далее содержит три промежуточных насосных агрегата 205Ь, 205с, 205ά.

Входной канал 230а первого конца или подающего насосного агрегата 205а удобно подсоединен к системе подачи текучей среды.

Выходной канал 240а первого конца или подающего насосного агрегата 205а подсоединен к входному каналу 230Ь соседнего промежуточного насосного агрегата 205Ь.

Выходной канал 240Ь промежуточного насосного агрегата 205Ь подсоединен к входному каналу 230с соседнего насосного агрегата 205с.

Выходной канал 240с промежуточного насосного агрегата 205с подсоединен к входному каналу 230ά соседнего промежуточного насосного агрегата 205ά.

Выходной канал 240ά промежуточного насосного агрегата 205ά подсоединен к входному каналу 230е соседнего второго конца или откачивающего насосного агрегата 205е.

Выходной канал 240е второго конца или откачивающего насосного агрегата 205е удобно соединен с системой слива текучей среды.

Соединение между входным каналом 230а, 230Ь, 230с, 230ά, 230е насосного агрегата и выходным каналом 240а, 240Ь, 240с, 240ά, 240е соседнего насосного агрегата может быть удобно выполнено через их соответствующие первые или аксиальные сегменты 234с, 234ά, 234е, 244а, 244Ь, 244с, 244ά, 244е.

Преимущественно первые или аксиальные сегменты 234с, 234ά, 234е, 244а, 244Ь, 244с, 244ά, 244е входных каналов 230а, 230Ь, 230с, 230ά, 230е и выходных каналов 240а, 240Ь, 240с, 240ά, 240е насосных агрегатов 205а, 205Ь, 205с, 205ά, 205е, по существу, параллельны оси вращения крыльчаток 220а, 220Ь, 220с, 220ά, 220е и расположены по одной общей оси, по существу параллельной оси вращения крыльчаток 220а, 220Ь, 220с, 220ά, 220е.

Преимущественно насосные агрегаты 205а, 205Ь, 205с, 205ά, 205е находятся на общей геометрической оси, например крыльчатки 220а, 220Ь, 220с, 220ά, 220е расположены на общей оси вращения. При таком условии насосные агрегаты 205а, 205Ь, 205с, 205ά, 205е отконфигурированы таким образом, чтобы обеспечить компактность насоса 200.

Преимущественно крыльчатки 220а, 220Ь, 220с, 220ά, 220е соединены с приводным валом 260.

Приводной вал 260 и крыльчатки 220а, 220Ь, 220с, 220ά, 220е удобно расположены по общей оси вращения.

Типично, диаметр вала 260 составляет 10-90% от диаметра ступицы 222а, 222Ь, 222с, 222ά, 222е крыльчатки. Диаметр вала 260 относительно диаметра ступицы 222а, 222Ь, 222с, 222ά, 222е может быть выбран с точки зрения удовлетворения требованиям конкретного применения насоса 200.

В данном варианте осуществления корпус 210 содержит шесть секций 210а, 210Ь, 210с, 210ά, 210е, 210Г корпуса.

В альтернативном варианте корпус 210 может содержать одну секцию корпуса.

Каждая секция 210а, 210Ь, 210с, 210ά, 210е, 210Г корпуса имеет первую боковую сторону, обращенную к подающему концу насоса, и вторую боковую сторону, обращенную к откачивающему концу насоса.

Корпус 210 имеет первый конец или подающую секцию 210а корпуса и второй конец или откачивающую секцию 210Г корпуса.

В данном варианте осуществления корпус 210 далее содержит четыре промежуточных секции 210Ь, 210с, 210ά, 210е корпуса.

В данном варианте осуществления первая боковая сторона первого конца или подающей секции 210а корпуса, по существу, сплошная и плоская и содержит отверстие 250, соединенное с входным каналом 230а первого конца или подающей секции 210а корпуса.

Вторая боковая сторона первого конца или подающей секции 210а корпуса плотно соединена и примыкает к первой боковой стороне соседней промежуточной секции 210Ь корпуса.

- 19 024660

Вторая боковая сторона промежуточной секции 210Ь корпуса плотно соединена и примыкает к первой боковой стороне соседней промежуточной секции 210с корпуса.

Вторая боковая сторона промежуточной секции 210с корпуса плотно соединена и примыкает к первой боковой стороне соседней промежуточной секции 2106 корпуса.

Вторая боковая сторона промежуточной секции 2106 корпуса плотно соединена и примыкает к первой боковой стороне соседней промежуточной секции 210е корпуса.

Вторая боковая сторона промежуточной секции 210е корпуса плотно соединена и примыкает к первой боковой стороне второго конца или откачивающей секции 210Г корпуса.

В данном варианте осуществления вторая боковая сторона второго конца или откачивающей секции 210Г корпуса, по существу, сплошная и плоская и содержит отверстие 251, соединенное с входным каналом 240а второго конца или откачивающей секции 210Г корпуса.

Насос 210 удобно сформирован путем установки крыльчатки 220а, 220Ь, 220с, 2206, 220е между первой боковой стороной секции 210а, 210Ь, 210с, 2106, 210е, 210Г корпуса и второй боковой стороной соответственно соседней секции 210а, 210Ь, 210с, 2106, 210е корпуса.

В данном варианте осуществления первая боковая сторона подающей секции 210Ь, 210с, 2106, 210е, 210Г корпуса и вторая боковая сторона соответствующей соседней секции 210а, 210Ь, 210с, 2106, 210е корпуса аксиально плотно соединены с помощью крепежных средств, таких как винты или болты, вставляемых в отверстия или глухие отверстия 219.

Преимущественно первая боковая сторона подающей секции 210Ь, 210с, 2106, 210е, 210Г корпуса и вторая боковая сторона соответствующей соседней секции 210а, 210Ь, 210с, 2106, 210е корпуса дополняют друг друга таким образом, что формируют канал 215а, 215Ь, 215с, 2156, 215е прохождения текучей среды соответствующего насосного агрегата 205а, 205Ь, 205с, 2056, 205е.

Также преимущественно первая боковая сторона подающей секции 210Ь, 210с, 2106, 210е, 210Г корпуса и вторая боковая сторона соответствующей соседней секции 210а, 210Ь, 210с, 2106, 210е корпуса дополняют друг друга таким образом, что формируют вторые сегменты 232а, 232Ь, 232с, 2326, 232е, 242а, 242Ь, 242с, 2426, 242е входных каналов 230а, 230Ь, 230с, 2306, 230е и выходных каналов 240а, 240Ь, 240с, 2406, 240е соответствующих насосных агрегатов 205а, 205Ь, 205с, 2056, 205е.

В данном варианте осуществления изогнутые сегменты 236а, 236Ь, 236с, 2366, 236е, 246а, 246Ь, 246с, 2466, 246е входных каналов 230а, 230Ь, 230с, 2306, 230е и выходных каналов 240а, 240Ь, 240с, 2406, 240е выполнены в пределах секций 210а, 210Ь, 210с, 2106, 210е, 210Г корпуса.

В данном варианте осуществления первые или аксиальные сегменты 234а, 234Ь, 234с, 2346, 234е, 244а, 244Ь, 244с, 2446, 244е входных каналов 230а, 230Ь, 230с, 2306, 230е и выходных каналов 240а, 240Ь, 240с, 2406, 240е выполнены в пределах секций 210а, 210Ь, 210с, 2106, 210е, 210Г корпуса.

Секции 210а, 210Ь, 210с, 2106, 210е, 210Г корпуса имеют диаметр в диапазоне 20 1500 мм, а типично в диапазоне 50-500 мм.

Секции 210а, 210Ь, 210с, 2106, 210е, 210Г корпуса имеют высоту в диапазоне 10 1000 мм, а типично в диапазоне 50-500 мм.

Преимущественно крыльчатки 220а, 220Ь, 220с, 2206, 220е способны вращаться по часовой стрелке и против часовой стрелки.

Предпочтительно крыльчатки 220а, 220Ь, 220с, 2206, 220е способны вращаться по часовой стрелке и против часовой стрелки. При таком условии многоступенчатый насос 200 может быть использован в первом, или нормальном направлении потока текучей среды, и во втором, или обратном направлении потока текучей среды. Это позволяет пользователю реверсировать направление перекачки текучей среды в зависимости от потребности.

В альтернативном варианте осуществления (не показан) описан вихревой насос 200' в соответствии со вторым вариантом осуществления второго аспекта настоящего изобретения. Насос 200' является многоступенчатым вихревым насосом, имеющим конструкцию, в целом аналогичную конструкции насоса 200, описанного на фиг. 1-8, аналогичные детали обозначены аналогичными позициями с прибавлением знака ...... Однако, в данном варианте осуществления каждый из множества насосных агрегатов 205а',

205Ь', 205с', 2056', 205е' в целом имеет конструкцию, подобную конструкции насоса 105', описанного на фиг. 9.

Каждый насосный агрегат 205а', 205Ь', 205с', 2056', 205е' имеет корпус, в каждом корпусе имеется канал 215а', 215Ь', 215с', 2156', 215е прохождения текучей среды.

Каждый насосный агрегат 205а', 205Ь', 205с', 2056', 205е' содержит крыльчатку 220а', 220Ь', 220с', 2206', 220е', установленную соответственно внутри корпуса для прокачки текучей среды через канал 215а', 215Ь', 215с', 2156', 215е' прохождения текучей среды.

В данном варианте осуществления каждый корпус соответственно содержит входной канал 230а', 230Ь', 230с', 2306', 230е' и выходной канал 240а', 240Ь', 240с', 2406', 240е'.

Каждый входной канал 230а', 230Ь', 230с', 2306', 230е' соответственно содержит первый или аксиальный сегмент 234а', 234Ь', 234с', 2346', 234е', который отходит от канала 215а', 215Ь', 215с', 2156', 215е' прохождения текучей среды, по существу, параллельно оси вращения крыльчатки 220а', 220Ь', 220с', 2206', 220е' и/или, по существу, перпендикулярно к плоскости, содержащей канал 215а', 215Ь', 215с',

- 20 024660

215ά', 215е' прохождения текучей среды. Каждый из выходных каналов 240а', 240Ь', 240с', 240ά', 240е' соответственно содержит первый или аксиальный сегмент 244а', 244Ь', 244с', 244ά', 244е', который отходит от канала 215а', 215Ь', 215с', 215ά', 215е' прохождения текучей среды, по существу, параллельно оси вращения крыльчатки 220а', 220Ь', 220с', 220ά', 220е' и/или, по существу, перпендикулярно к плоскости, содержащей канал 215а', 215Ь', 215с', 215ά', 215е'.

Преимущественно насосные агрегаты 205а', 205Ь', 205с', 205ά', 205е' находятся на общей геометрической оси, например крыльчатки 220а', 220Ь', 220с', 220ά', 220е' расположены на общей оси вращения. При таком условии насосные агрегаты 205а', 205Ь', 205с', 205ά', 205е' отконфигурированы таким образом, чтобы обеспечить компактность насоса 200'.

В одном из вариантов осуществления соединение между входным каналом 230а', 230Ь', 230с', 230ά', 230е' насосного агрегата и выходным каналом 240а', 240Ь', 240с', 240ά', 240е' соседнего насосного агрегата выполнено через их соответствующие первые или аксиальные сегменты 234а', 234Ь', 234с', 234ά', 234е', 244а', 244Ь', 244с', 244ά', 244е'. В таком варианте осуществления первые или аксиальные сегменты 234а', 234Ь', 234с', 234ά', 234е', 244а', 244Ь', 244с', 244ά', 244е' выполнены под углом по отношению к оси вращения крыльчаток 220а', 220Ь', 220с', 220ά', 220е'.

В альтернативном варианте осуществления соединение между входным каналом 230а', 230Ь', 230с', 230ά', 230е' насосного агрегата и выходным каналом 240а', 240Ь', 240с', 240ά', 240е' соседнего насосного агрегата выполнено с помощью соединительного сегмента, соединяющего первый или аксиальный сегмент 234а', 234Ь', 234с', 234ά', 234е' входного канала 230а', 230Ь', 230с', 230ά', 230е' насосного агрегата с первым или аксиальным сегментом 244а', 244Ь', 244с', 244ά', 244е' выходного канала 240а', 240Ь', 240с', 240ά', 240е' соседнего насосного агрегата. Соединительные сегменты могут быть изогнуты или альтернативно могут проходить под углом к оси вращения крыльчаток 220а', 220Ь', 220с', 220ά', 220е'.

На фиг. 14а и 14Ь показана система 300 механизированной добычи в соответствии с первым вариантом осуществления пятого аспекта настоящего изобретения, содержащая многоступенчатый вихревой насос 400.

Насос 400 включает в себя насос 200 в соответствии с первым вариантом осуществления второго аспекта настоящего изобретения, одинаковые детали обозначены одинаковыми позициями, но увеличенными на 200.

Типично, система 300 механизированной добычи содержит электрический погружной насос 310, вставляемый в нефтяную скважину.

Типично, насос 400 приводится в действие мотором 320 посредством приводного вала 330.

Мотор 320 электрический и соединен с источником питания, таким как наземный источник питания (не показан), с помощью соединительных средств, например электрических проводов или кабелей.

Система 300 механизированной добычи размещена в корпусе 340. Корпус оснащен питающим сегментом 350 для пропуска скважинной текучей среды внутрь корпуса 340.

Система 300 механизированной добычи далее оснащена фильтрующими и/или цедильными средствами 360 для удаления по меньшей мере части твердых частиц из перекачиваемой текучей среды.

Типично, перекачиваемая текучая среда включает в себя природную текучую среду, такую как ископаемое топливо, например нефть или природный газ.

Типично, отношение давлений на выходе и на входе каждого насосного агрегата 405а, 405Ь, 405с, 405ά, 405е лежит в диапазоне от 1 до 100, а типично в диапазоне 1-10.

Типично, дифференциальный коэффициент увеличения давления текучей среды, обеспечиваемый каждым из множества насосных агрегатов 405а, 405Ь, 405с, 405ά, 405е, находится в диапазоне 20-200 фунтов на квадратный дюйм, а типично в диапазоне 50-100 фунтов на квадратный дюйм при использовании насоса 200 для перекачки нефти.

Типично, рабочая скорость вращения насоса 200 находится в диапазоне 500-25000 об/мин, а типично в диапазоне 3000-20000 об/мин.

На фиг. 15а и 15Ь показан масляный насос 500 для газотурбинного двигателя в соответствии с первым вариантом осуществления шестого аспекта настоящего изобретения.

Преимущественно насос 500 включает в себя насос 200 в соответствии с первым вариантом осуществления второго аспекта настоящего изобретения, одинаковые детали обозначены одинаковыми позициями, но увеличенными на 300.

Предпочтительно насос 500 содержит одну подающую секцию 501 для подачи масла из резервуара для масла к газотурбинному двигателю.

В данном варианте осуществления подающая секция 501 содержит 2 насосных агрегата 505ά, 505е.

Предпочтительно насос далее содержит одну откачивающую секцию 502 для откачки масла из газотурбинного двигателя в резервуар для масла.

В данном варианте осуществления откачивающая секция 502 содержит 3 насосных агрегата 505а, 505Ь, 506с.

В данном варианте осуществления количество насосных агрегатов 505а, 505Ь, 506с в откачивающей секции 502 больше чем количество насосных агрегатов 505ά, 505е в подающей секции 501.

В альтернативном варианте осуществления количество насосных агрегатов 505а, 505Ь, 505с в отка- 21 024660 чивающей секции 502 может быть меньше чем количество насосных агрегатов 505ά, 505е в подающей секции 501.

Преимущественно выход 540с откачивающей секции 502 соединен с фильтрующими средствами (не показаны), например с сепаратором воздуха и масла, прежде чем масло будет слито в резервуар для масла.

Подающая секция 501 и откачивающая секция 502 удобно соединены с и/или приводятся в действие общим валом 560.

В данном варианте осуществления насос 500 вращается по часовой стрелке, как это видно из фиг. 15а.

В альтернативном варианте осуществления насос 500 может вращаться по часовой стрелке и/или против часовой стрелки в зависимости от рабочих требований.

На фиг. 16а, 16Ь и 16с показана ветряная турбина 600, содержащая масляный насос 700 редуктора в соответствии с первым вариантом осуществления седьмого аспекта настоящего изобретения.

В соответствии с фиг. 16а ветряная турбина 600 содержит башню 610, поддерживающую гондолу

620.

Лопасти 630 установлены на одном конце низкоскоростного вала 640, который вторым концом соединен с редуктором 650.

Редуктор 650 соединен с высокоскоростным валом 660 генератора, который, в свою очередь, приводит в действие генератор 670.

Типично, редуктор 650 непрерывно смазывается системой смазки редуктора (не показана).

Система смазки редуктора удобно расположена в гондоле 620 ветряной турбины 600.

На фиг. 16Ь и 16с система смазки редуктора содержит смазочный насос 700.

Смазочный насос 700 включает в себя насос 200 в соответствии с первым вариантом осуществления второго аспекта настоящего изобретения, одинаковые детали обозначены одинаковыми позициями с прибавлением 500.

Предпочтительно насос 700 содержит подающую секцию 701 для подачи масла из резервуара для масла в систему смазки редуктора.

В данном варианте осуществления подающая секция 701 содержит 2 насосных агрегата 705ά, 705е.

Предпочтительно насос 700 далее содержит откачивающую секцию 702 для откачки масла из газотурбинного двигателя в резервуар для масла.

В данном варианте осуществления откачивающая секция 702 содержит 3 насосных агрегата 705а, 705Ь, 705с.

В данном варианте осуществления количество насосных агрегатов 705а, 705Ь, 705с в откачивающей секции 702 больше чем количество насосных агрегатов 705ά, 705е в подающей секции 701.

В альтернативном варианте осуществления количество насосных агрегатов 705а, 705Ь, 705с в откачивающей секции 702 может быть меньше чем количество насосных агрегатов 705ά, 705е в подающей секции 701.

Преимущественно выход 740с откачивающей секции 702 соединен с фильтрующими средствами (не показаны), например с сепаратором воздуха и масла, прежде чем масло будет слито в резервуар для масла.

Подающая секция 701 и откачивающая секция 702 удобно соединены с и/или приводятся в действие общим валом 760.

В данном варианте осуществления насос 700 вращается по часовой стрелке, как это видно из фиг.

16Ь.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Вихревая насосная установка, содержащая множество насосных агрегатов, каждый из которых имеет кожух, содержащий канал прохождения текучей среды, и по меньшей мере одну крыльчатку, установленную внутри кожуха для прокачки текучей среды через канал прохождения текучей среды, при этом кожух содержит по меньшей мере один входной канал и по меньшей мере один выходной канал, соединенные с каналом прохождения текучей среды, причем множество насосных агрегатов содержит подающий насосный агрегат, откачивающий насосный агрегат и один или более промежуточных насосных агрегатов, и по меньшей мере, выходной канал подающего насосного агрегата, как входной канал, так и выходной канал каждого промежуточного насосного агрегата, и, по меньшей мере, входной канал откачивающего насосного агрегата, каждый, содержат аксиальный сегмент, по меньшей мере, в основном параллельный оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки, аксиальные сегменты по меньшей мере, в основном, выровнены и/или расположены на одной оси, по существу параллельной оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки.

- 22 024660
2. Установка по п.1, в которой по меньшей мере один входной канал и/или один выходной канал расположены тангенциально по отношению к каналу прохождения текучей среды и/или кожуху.
3. Установка по п.1 или 2, в которой по меньшей мере один входной канал и/или один выходной канал содержит второй сегмент, отходящий от канала прохождения текучей среды в плоскости, по меньшей мере отчасти, а предпочтительно по существу перпендикулярной оси вращения крыльчатки.
4. Установка по п.3, в которой второй сегмент отходит от канала прохождения текучей среды в направлении, не проходящем через ось вращения по меньшей мере одной крыльчатки и/или в котором второй сегмент отходит от канала прохождения текучей среды в направлении, по существу тангенциальном по отношению к непрерывному потоку текучей среды между вторым сегментом и каналом прохождения текучей среды.
5. Установка по п.3 или 4, в которой аксиальный сегмент и второй сегмент по меньшей мере одного входного и/или выходного канала связаны друг с другом и/или соединены с помощью по меньшей мере одного изогнутого сегмента.
6. Установка по п.1, в которой входной канал подающего насосного агрегата и/или выходной канал откачивающего насосного агрегата содержат аксиальный сегмент, по существу параллельный оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки.
7. Установка по п.1, в которой входной канал подающего насосного агрегата и/или выходной канал откачивающего насосного агрегата отходит от канала прохождения текучей среды в плоскости, по меньшей мере отчасти, а предпочтительно по существу параллельной оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки.
8. Установка по п.1, в которой соединение между входным каналом насосного агрегата и выходным каналом соседнего агрегата выполнено посредством их соответствующих аксиальных сегментов.
9. Установка по любому из пп.1-8, в которой по меньшей мере одна крыльчатка способна вращаться по часовой стрелке и против часовой стрелки.
10. Вихревой насос для использования в установке по п.1, состоящий по меньшей мере из одного насосного агрегата, содержащего кожух, имеющий канал прохождения текучей среды; и по меньшей мере одну крыльчатку, размещенную внутри кожуха, для прокачки текучей среды через канал прохождения текучей среды, в котором кожух содержит по меньшей мере один входной канал и по меньшей мере один выходной канал, соединенные с каналом прохождения текучей среды, по меньшей мере один входной канал и по меньшей мере один выходной канал, каждый из которых содержит аксиальный сегмент, по меньшей мере отчасти, а предпочтительно по существу параллельный оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки, и в котором аксиальные сегменты по меньшей мере одного входного канала и по меньшей мере одного выходного канала по меньшей мере одного насосного агрегата, по меньшей мере, в основном выровнены и/или расположены по одной оси, по существу параллельной оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки.
11. Кожух для использования в вихревой насосной установке по любому из пп.1-9 или в вихревом насосе по п.10, содержащий канал прохождения текучей среды, при этом кожух выполнен с возможностью помещения в него по меньшей мере одной крыльчатки для нагнетания текучей среды через канал прохождения текучей среды, причем кожух содержит по меньшей мере один входной канал и по меньшей мере один выходной канал, соединенные с каналом прохождения текучей среды, по меньшей мере один входной канал и по меньшей мере один выходной канал, каждый из которых содержит аксиальный сегмент, по меньшей мере отчасти, а предпочтительно по существу параллельный оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки, и в котором аксиальные сегменты по меньшей мере одного входного канала и по меньшей мере одного выходного канала по меньшей мере одного насосного агрегата, по меньшей мере частично, выровнены и/или расположены по одной оси, по существу параллельной оси вращения по меньшей мере одной крыльчатки.