FR2578587A1 - Motor-driven pump assembly intended to be immersed in a deep, small diameter well - Google Patents
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Abstract
Description
Groupe motopompe destiné à être immergé dans un puits profond de faible diamètre
La présente invention concerne un groupe motopompe destiné à être immergé dans un puits profond de faible diamètre.Pump unit intended to be immersed in a deep, small diameter well
The present invention relates to a pump unit intended to be immersed in a deep well of small diameter.
Dans les groupes motopompe de puits profonds connus, l'ensemble motopompe comprend de haut en bas, au moins une pompe, suivie d'au moins un moteur et l'alimentation électrique du moteur est réalisée à sa partie supérieure par une prise; au moyen d'une fiche située au bout d'un câble qui longe extérieurement la pompe et qui remonte jusqu'à la surface en longeant la conduite de production liée au refoulement de la pompe De tels agencements sont notamment decrits dans les brevets des Etats-
Unis 3.736.548, 4.128.735, 3.952.218.In known deep well pump sets, the pump set comprises, from top to bottom, at least one pump, followed by at least one motor and the motor is powered at its upper part by a plug; by means of a plug located at the end of a cable which runs along the outside of the pump and which rises to the surface along the production line linked to the pump discharge. Such arrangements are notably described in the patents of the United States.
States 3,736,548, 4,128,735, 3,952,218.
La présente invention a pour but de réalisez un groupe motopompe de meilleures performances ou de moindre longueur et de minimiser le plus possibles les risques d'incidents d' origine électrique
L'invention a ainsi pour objet un groupe motopompe destiné à être immergé dans un puits profond de faible diamètre, comprenant de bas en haut au moins un module de moteur életriqueg éventuellement des modules fonctionnels et au moins un module de pompe, un tube de refoulement, de diamètre inférieur à celui du module de pompe sortant du dessus dudit module et remontant vers le haut du puits, l'alimentation électrique du module de moteur électrique étant réalisée par un cable électrique principal descendant dans le puits et se faisant à la partie supérieure du module moteur, caractérisé en ce que ledit cabale électrique principal pénètre dans ledit groupe à sa partie supérieure entre le tube de refoulement et le diamètre extérieur de le pompe, un câble électrique intermediaire réalisant la liaison electrique depuis la partie supérieure du groupe jusqu'au module de moteur électrique, ledit cible intermédiaire transitant à l'intéPieur des modules situés au-dessus dudit moteur et étant sectionné en n tronçons correspondant au nombre de modules à traverser.The purpose of the present invention is to produce a motor pump group with better performance or of shorter length and to minimize as much as possible the risks of incidents of electrical origin.
The subject of the invention is therefore a motor pump unit intended to be immersed in a deep well of small diameter, comprising from the bottom upwards at least one electric motor module, optionally functional modules and at least one pump module, a delivery tube. , of diameter smaller than that of the pump module leaving the top of said module and going up towards the top of the well, the electric supply of the module of electric motor being carried out by a main electric cable going down in the well and being done at the upper part of the motor module, characterized in that said main electric cabal enters said group at its upper part between the delivery tube and the outside diameter of the pump, an intermediate electric cable carrying out the electrical connection from the upper part of the group to electric motor module, said intermediate target passing through the modules located above said motor and being sect ioned in n sections corresponding to the number of modules to be crossed.
Selon une réalisation préférée, la pénétration dudit cabale prin- cipal à la partie supérieure du groupe est réalisée par 1' intermédiaire d'un module connecteur. According to a preferred embodiment, the penetration of said main cabal into the upper part of the group is achieved by means of a connector module.
Avantageusement, ledit râble principal comprend P conducteurs, le nombre P correspondant au nombre de phases du module du moteur électrique, en ce qu'il pénètre dans ledit module connecteur en un point unique et en ce que le module connecteur comprend un convertisseur de position de phases deSP conducteurs les dispersant de telle sorte qu'ils aboutissent à la base dudit module, à l'endroit de sa liaison avec le module de pompe, avec un intervalle angulaire entre eux égal à ledit câble intermédiaire transitant ainsi jusqu'au module moteur selon
P lignes distantes angulairement d 4 et correspondant aux P
P conducteurs.Advantageously, said main cable comprises P conductors, the number P corresponding to the number of phases of the module of the electric motor, in that it penetrates into said connector module at a single point and in that the connector module comprises a position converter. conductive phases of SP dispersing them so that they terminate at the base of said module, at the point of its connection with the pump module, with an angular interval between them equal to said intermediate cable thus passing through to the motor module according to
P lines angularly distant d 4 and corresponding to P
P conductors.
L'invention va maintenant être décrite selon une réalisation pratique préférée en référence au dessin annexé dans lequel :
La figure 1 est une vue générale d'un groupe motopompe selon l'invention logé dans son puits de pompage.The invention will now be described according to a preferred practical embodiment with reference to the appended drawing in which:
Figure 1 is a general view of a pump unit according to the invention housed in its pumping well.
La figure 2 montre le groupe de la figure 1 hors de son puits et vu de côté. Figure 2 shows the group of Figure 1 out of its well and seen from the side.
La figure 3 est une vue agrandie en coupe de la partie III de la figure 2. FIG. 3 is an enlarged sectional view of part III of FIG. 2.
La figure 4 est une coupe selon IV-IV de la figure 3. Figure 4 is a section on IV-IV of Figure 3.
La figure 5 est une coupe selon V-V de la figure 3. FIG. 5 is a section on V-V in FIG. 3.
La figure 6 est une coupe selon VI-VI de la figure 3. Figure 6 is a section on VI-VI of Figure 3.
La figure 7 est une coupe selon VII-VII de la figure 3 et de la figure 8. FIG. 7 is a section on VII-VII of FIG. 3 and of FIG. 8.
La figure 8 est une coupe selon VIII-VIII de la figure 7. Figure 8 is a section along VIII-VIII of Figure 7.
La figure 9 est une coupe selon IX-IX de la figure 3. FIG. 9 is a section on IX-IX in FIG. 3.
La figure 10 est une vue agrandie en coupe de la partie repérée X sur la figure 2. FIG. 10 is an enlarged sectional view of the part marked X in FIG. 2.
La figure 11 est une coupe selon XI-XI de la figure 10. Figure 11 is a section along XI-XI of Figure 10.
La figure 12 est une coupe selon XII-XII de la figure 10. Figure 12 is a section along XII-XII of Figure 10.
La figure 13 est une coupe selon XIII-XIII de la figure 10. Figure 13 is a section along XIII-XIII of Figure 10.
La figure 14 est une coupe selon XIV-XIV de la figure 10. Figure 14 is a section on XIV-XIV of Figure 10.
La figure 15 est une coupe selon XV-XV de la figure 10. Figure 15 is a section along XV-XV of Figure 10.
La figure 16 est une coupe selon XVI-XVI de la figure 10. Figure 16 is a section on XVI-XVI of Figure 10.
La figure 17 est une coupe selon XVII-XVII de la figure 10. Figure 17 is a section on XVII-XVII of Figure 10.
En se reportant à la figure 1, on voit un groupe motopompe selon l'invention descendu dans un puits 1. Le groupe motopompe comprend de bas en haut un premier module de moteur électrique 2, un deuxième module de moteur électrique 3, deux modules fonctionnels 4 et 5 9" le module 4 étant par exemple un module d'étanchéité destiné à séparer les moteurs remplis d'huile, des pompes parcourues par le fluide extérieur et le module 5 est un module degazeuPO Au-dessus du module dégazeur 5 est situé un premier module de pompe 6 puis un second module de pompe 7
Enfin, au-dessus du module de pompe 7 est situé un module connecteur 8 qui est prolongé par un tube de refoulement 9 dont le diamètre est, bien entendu, inférieur au diamètre du groupe et donc des pompes 6 et 7 puisque tous les modules ont le même diamètre. l'alimentation électrique des moteurs 2, 3 est effectuée à l'extrémité supérieure du moteur supérieur 3 par un cabale électrique principal 10 qui desoend dans le puits 1 en longeant le tube de refoulement 9, pénètre dans le module connec- teur 8 où il se divise en P conducteurs, trois r 10a, 10b, 10c dans le cas décrit correspondant a lialinentation de moteurs triphasés, et de là, il rejoint le moteur 3 par un cabale électrique intermédiaire il séparé en trois lignes lia, 11b et lic prolongeant les conducteurs lova, 10b et 10e ; chaque ligne étant sectionnée en n tronçons, quatre dans le cas de l'exemple décrit, traversant successivement le module de pompe 7, le module de pompe 6, le module d'étanchéité 5 et le module dégazeur 4.Referring to FIG. 1, a motor pump unit according to the invention is seen lowered into a well 1. The motor pump group comprises from the bottom up a first electric motor module 2, a second electric motor module 3, two functional modules 4 and 5 9 ", the module 4 being for example a sealing module intended to separate the oil-filled motors, pumps traversed by the external fluid and the module 5 is a degazeuPO module Above the degasser module 5 is located a first pump module 6 then a second pump module 7
Finally, above the pump module 7 is located a connector module 8 which is extended by a delivery tube 9 whose diameter is, of course, less than the diameter of the group and therefore of the pumps 6 and 7 since all the modules have the same diameter. the electric supply of the motors 2, 3 is carried out at the upper end of the upper motor 3 by a main electric cabal 10 which descends in the well 1 along the discharge tube 9, enters the connector module 8 where it divides into P conductors, three r 10a, 10b, 10c in the case described corresponding to the connection of three-phase motors, and from there it joins motor 3 by an intermediate electric cabal, separated into three lines 11a, 11b and lic extending conductors lova, 10b and 10e; each line being divided into n sections, four in the case of the example described, successively passing through the pump module 7, the pump module 6, the sealing module 5 and the degasser module 4.
En fin de course, les lignes Ila, ilb et lic du cable intermédiaire sont connectés au moteur supérieur 3 par des connecteurs étanches schématisés en 12. De même, entre chaque module, les tronçons de lignes sont raccordés par des connecteurs étanches respectivement 13, 14 et 15. Les moteurs 2 et 3 sont électriquement reliés par des connecteurs étanches 16 et les lignes lia, lîb et lic sont reliées aux conducteurs 10a, 10b et 10c à l'interface pompe 7, module connecteur 8, par des oonnec- teurs étanches 17.At the end of the race, the lines Ila, ilb and lic of the intermediate cable are connected to the upper motor 3 by waterproof connectors shown diagrammatically at 12. Similarly, between each module, the sections of line are connected by waterproof connectors respectively 13, 14 and 15. The motors 2 and 3 are electrically connected by waterproof connectors 16 and the lines 11a, 11b and lic are connected to the conductors 10a, 10b and 10c at the pump interface 7, connector module 8, by waterproof connectors. 17.
On a représenté, au niveau du module dégazeur 5, des ouies 19 par lesquelles pénètre le liquide du puits, pompé par les pompes 6 et 7. Represented, at the degasser module 5, vents 19 through which the liquid from the well enters, pumped by pumps 6 and 7.
Ainsi, dans le groupe motopompe selon l'invention, le câble 10 d'alimentation des modules de moteurs électriques 2, 3 ne dépasse pas le diamètre du groupe mais reste compris entre le diamètre du tube de refoulement 9 et le diamètre extérieur du groupe et il transite jusqu'au moteur supérieur 3 à l'intérieur des modules situés au dessous dans des canaux aménagés dans les parties fixes. Ceci procure deux avantages, le premier c'est que le cable 10 ,ne longeant plus le groupe à l'extérieur, les risques d'avaries électriques sont amoindris et le deuxième est que cela permet d'augmenter le diamètre des pompes et éventuellement des moteurs et donc d'augmenter la puissance pour une même longueur totale ou bien, à puissance égale, de diminuer la longueur. Thus, in the pump set according to the invention, the cable 10 for supplying the modules of electric motors 2, 3 does not exceed the diameter of the group but remains between the diameter of the discharge tube 9 and the outside diameter of the group and it travels to the upper motor 3 inside the modules located below in channels arranged in the fixed parts. This provides two advantages, the first is that the cable 10, no longer running alongside the group outside, the risk of electrical damage is reduced and the second is that it makes it possible to increase the diameter of the pumps and possibly engines and therefore increase the power for the same total length or, for equal power, decrease the length.
Les figures 3 à 9 montrent en détail le module connecteur 8. Figures 3 to 9 show in detail the connector module 8.
Le module connecteur 8 comprend trois parties assemblées : en partie haute, une tête de module 20, au milieu le corps de module 21 portant une fiche de connexion tripolaire raccordée au câble 10. Le cable 10 est tripolaire comme on le voit bien sur la figure 5, les trois conducteurs 10a, lOb et 10c étant juxtaposés de manière à former un câble plat. La fiche de connexion comporte une partie inférieure 22 portant trois traversées 23 (voir figures 3 et 6) et une partie supérieure, faite en deux parties 24 et 25 (voir figures 3 et 5), au niveau de laquelle les trois conducteurs sont séparés avant d'arriver dans la partie inférieure 22 constituant la fiche proprement dite. L'ensemble de la fiche est fixée au corps 22 par des vis 26 et 27 visibles sur les figures 5 et 6. The connector module 8 comprises three assembled parts: in the upper part, a module head 20, in the middle the module body 21 carrying a three-pole connection plug connected to the cable 10. The cable 10 is three-pole as can be seen in the figure 5, the three conductors 10a, 10b and 10c being juxtaposed so as to form a flat cable. The connection plug has a lower part 22 carrying three bushings 23 (see Figures 3 and 6) and an upper part, made in two parts 24 and 25 (see Figures 3 and 5), at which the three conductors are separated before to arrive in the lower part 22 constituting the plug itself. The entire plug is fixed to the body 22 by screws 26 and 27 visible in FIGS. 5 and 6.
La pièce supérieure 24 de la fiche est fixée à la pièce supérieure arrière 25 par des vis 28 et 29 (figure 5). Le oorps du module 21 comprend à sa partie inférieure une prise tripolaire 30 recevant la fiche 22. The upper part 24 of the plug is fixed to the rear upper part 25 by screws 28 and 29 (FIG. 5). The body of the module 21 comprises at its lower part a three-pole socket 30 receiving the plug 22.
Enfin, le module connecteur 8 comprend en partie inférieure un convertisseur de position de phase 31 permettant de positionner les trois conducteurs 10a, 10b et 10c angulairement à 3 les uns des autres. Finally, the connector module 8 comprises in the lower part a phase position converter 31 making it possible to position the three conductors 10a, 10b and 10c angularly at 3 from each other.
Le convertisseur de position de phase 31 reçoit également les connections 17 pour le raccordement électrique des conducteurs 10a, 10b et 10c aux lignes îîa, 11b et 11e transitant dans les modules inférieurs jusqu'au moteur 3. La tête de module 20 est assemblée au corps 21 par des vis 32. Le tube de refoulement 9 est vissé dans la tete 20 par un filet non représenté mais réalisé sur une partie conique permettant un vissage et dévissage rapides. La tête de module 20 comprend une gorge 33 permettant, par la collerette 34, la préhension de l'ensemble du groupe. The phase position converter 31 also receives the connections 17 for the electrical connection of the conductors 10a, 10b and 10c to the lines îîa, 11b and 11e passing through the lower modules to the motor 3. The module head 20 is assembled to the body 21 by screws 32. The delivery tube 9 is screwed into the head 20 by a thread not shown but produced on a conical part allowing rapid screwing and unscrewing. The module head 20 includes a groove 33 allowing, by the collar 34, the gripping of the whole group.
La partie inférieure 31 du module connecteur 8 ainsi que la pompe 7, sont assemblees au corps 21 du module connecteur 8 par des vis 35 (voir également figures 7 et 9). The lower part 31 of the connector module 8 as well as the pump 7, are assembled to the body 21 of the connector module 8 by screws 35 (see also Figures 7 and 9).
Les figures 7 et 8 permettent de bien voir la façon dont les conducteurs 10a, 10b et 10c pratiquement juxtaposés au niveau de la prise tripolaire 30, prennent leur position à 3 les uns des autres au niveau des connecteurs 17. FIGS. 7 and 8 make it possible to see clearly how the conductors 10a, 10b and 10c practically juxtaposed at the level of the three-pole socket 30, assume their position 3 from each other at the level of the connectors 17.
Enfin, le module connecteur 8, dans ses trois parties 20, 21 et 31, comprend un canal central respectivement 36, 37 et 38 prolongeant le canal 39 du tube de refoulement 9. Finally, the connector module 8, in its three parts 20, 21 and 31, comprises a central channel respectively 36, 37 and 38 extending the channel 39 of the delivery tube 9.
Les figures 10 à 17 représentent en détail le module de pompe 6 repéré X sur la figure 2 et permettent de voir le passage, dans la pompe, des lignes lia, iib et lic. FIGS. 10 to 17 show in detail the pump module 6 marked X in FIG. 2 and make it possible to see the passage, in the pump, of the lines 11a, iib and lic.
La pompe 6 est centrifuge et comporte une roue centrifuge 40, en réalité, elle en comporte plusieurs mais on n'en a représentée qu'unie seule sur la figure 10 pour la simplification du dessin munie d'aubes 41 montée sur un arbre rotatif 42 et une partie extérieure fixe en trois parties assemblées : extrémité supérieure 43, extrémité inférieure 44 et les réunissant, une partie tubulaire 45, renfermant les pièces statoriques d'entrée 46 définissant un canal d'entrée 47 et la partie diffuseur 48 munie d'aubes fixes 49. Les arbres 42 des pompes 6 et 7 ont leur extrémité en forme de triangle curviligne à sommets arrondis comme on le voit sur la figure 12 et sont assemblés par un manchon d'accouplement 50.La pompe 6 est fixée à sa partie supérieure, à la pompe 7 par des tiges filetées 51 et des écrous 52 et à sa partie inférieure, au module dégazeur 5 par des tiges filetées 53 et des écrous 54. Sur la figure 10, on voit le passage de la ligne llb qui constitue, dans la pompe 6, un tronçon de ligne9 reliable au tronçon précédent par le connecteur 13 et au tronçon suivant par le connecç teur 14. The pump 6 is centrifugal and has a centrifugal impeller 40, in reality, it has several, but only one has been shown in FIG. 10 for the simplification of the drawing provided with blades 41 mounted on a rotary shaft 42 and a fixed external part in three assembled parts: upper end 43, lower end 44 and bringing them together, a tubular part 45, enclosing the stator inlet parts 46 defining an inlet channel 47 and the diffuser part 48 provided with blades fixed 49. The shafts 42 of the pumps 6 and 7 have their end in the shape of a curvilinear triangle with rounded tops as seen in FIG. 12 and are assembled by a coupling sleeve 50. The pump 6 is fixed to its upper part , to the pump 7 by threaded rods 51 and nuts 52 and at its lower part, to the degasser module 5 by threaded rods 53 and nuts 54. In FIG. 10, we see the passage of line llb which constitutes, in pump 6, a section of line9 connectable to the previous section by connector 13 and to the next section by connector 14.
Comme on peut le voir dans les figures 13, 14 et 15, les tronçons de lignes lia, lîb et lic ont une section plate. As can be seen in Figures 13, 14 and 15, the line sections 11a, 11b and lic have a flat section.
La figure 14 montre le passage des lignes lia, îib et lic entre le tube 45 et le diffuseur 48 dans des canaux 55 réalisés dans le diffuseur 48. FIG. 14 shows the passage of the lines 11a, 1b and lic between the tube 45 and the diffuser 48 in channels 55 produced in the diffuser 48.
Sur la figure t5 on voit le passage de ces mêmes lignes entre le tube 15 et la pièce statorique d'entrée 46 dans des canaux 56. Sur la figure 13 on voit ces mêmes lignes traverser l'extrémité supérieure 43 dans des canaux 57 et entre un tube de protection 58. In Figure t5 we see the passage of these same lines between the tube 15 and the input stator part 46 in channels 56. In Figure 13 we see these same lines crossing the upper end 43 in channels 57 and between a protective tube 58.
La figure 16 montre, au niveau du module dégazeur 5, les ouies 19 d'entrée du fluide pompé. Sur la figure 17 on voit que les lignes lia, ilb et lic redeviennent circulaires dans le module dégazeur 5 où l'on a plus de place. En 59 on voit un manchon d'accouplement entre les arbres 42 et 60. FIG. 16 shows, at the degasser module 5, the outlets 19 for entering the pumped fluid. In Figure 17 we see that the lines 11a, ilb and lic become circular in the degasser module 5 where there is more space. In 59 we see a coupling sleeve between the shafts 42 and 60.
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1985
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2578587B1 (en) | 1987-04-17 |
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