RU140326U1

RU140326U1 - INPUT MODULE OF SUBMERSIBLE PUMP UNIT WITH SLOT FILTER

Info

Publication number: RU140326U1
Application number: RU2013139046/02U
Authority: RU
Inventors: Сергей Васильевич Комель
Original assignee: Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования" ("Црно")
Priority date: 2013-08-22
Filing date: 2013-08-22
Publication date: 2014-05-10

Abstract

1. Входной модуль погружного насосного агрегата с щелевым фильтром, состоящий из головки с верхним подшипником, промежуточных подшипников, основания с нижним подшипником и цилиндрического корпуса, выполненного в виде резьбовых патрубков, соединяющих между собой головку, корпуса промежуточных подшипников и основания, внутри которого размещен установленный в подшипниках вал, а снаружи размещен щелевой фильтроэлемент, при этом полость, образованная между цилиндрическим корпусом и щелевым фильтроэлементом, соединена с выходом из модуля посредствам каналов, выполненных в головке, отличающийся тем, что на основании установлена регулировочная гайка, контактирующая с нижним торцом фильтроэлемента.2. Входной модуль по п.1, отличающийся тем, что щелевой фильтроэлемент выполнен из отдельных секций, торцы которых контактируют между собой на корпусах промежуточных подшипников.3. Входной модуль по п.2, отличающийся тем, что корпуса промежуточных подшипников выполнены с элементами, позволяющими зафиксировать их от поворота.1. The input module of a submersible pump unit with a slotted filter, consisting of a head with an upper bearing, intermediate bearings, a base with a lower bearing, and a cylindrical body made in the form of threaded pipes connecting the head, the housing of the intermediate bearings and the base, inside of which is installed there is a shaft in the bearings, and a slotted filter element is placed outside, while the cavity formed between the cylindrical housing and the slotted filter element is connected to the outlet of the module means of channels made in the head, characterized in that on the basis of the installed adjusting nut in contact with the lower end of the filter element. 2. The input module according to claim 1, characterized in that the slotted filter element is made of separate sections, the ends of which are in contact with each other on the housings of intermediate bearings. The input module according to claim 2, characterized in that the housing of the intermediate bearings are made with elements that allow them to be fixed against rotation.

Description

Полезная модель относится к насосостроению, в частности к конструкции входного модуля с щелевым фильтром, используемом в погружном насосном агрегате для добычи нефти.The utility model relates to pump engineering, in particular to the design of the inlet module with a slit filter used in a submersible pumping unit for oil production.

Из уровня техники известен входной модуль погружного насосного агрегата с щелевым фильтром, состоящий из головки с верхним подшипником, основания с нижним подшипником, соединенного с ними цилиндрического корпуса с отверстиями, внутри которого установлены промежуточные подшипники, а с наружи размещен щелевой фильтроэлемент, и вала, установленного в подшипниках. Подшипники отделены друг от друга перфорированными трубками, расположенными внутри корпуса и снабжены подпружиненными отбойниками (RU 2312253 C2, МПК F04D 13/10, 10.12.2007, /1/). Недостатком данного модуля является значительное гидравлическое сопротивление, обусловленное тем, что откачиваемая жидкость попадает в насос, проходя не только через щелевой фильтроэлемент, но и через отверстия в корпусе и перфорированные трубки. При этом возрастает вероятность засорения пространства между щелевым фильтроэлементом, корпусом и перфорированными трубками, а очистка входного модуля от скопившихся в нем частиц мехпримесей, прошедших через фильтроэлемент, требует практически полной разборки входного модуля. Кроме того, прохождение всей откачиваемой жидкости через полость, в которой расположены подшипник, требует наличия многочисленных торцевых уплотнений (подпружиненных отбойников), защищающих подшипники от засорения. Это усложняет конструкцию и увеличивает механические потери, снижающие КПД насосного агрегата.The prior art is the input module of a submersible pump unit with a slotted filter, consisting of a head with an upper bearing, a base with a lower bearing, a cylindrical housing with holes connected to them, intermediate bearings installed inside it, and a slotted filter element placed outside, and a shaft installed in bearings. The bearings are separated from each other by perforated tubes located inside the housing and equipped with spring-loaded chippers (RU 2312253 C2, IPC F04D 13/10, 10.12.2007, / 1 /). The disadvantage of this module is significant hydraulic resistance, due to the fact that the pumped liquid enters the pump, passing not only through the slotted filter element, but also through the holes in the housing and perforated tubes. This increases the likelihood of clogging of the space between the slotted filter element, the housing and perforated tubes, and cleaning the input module from accumulated particles of mechanical impurities passing through the filter element requires almost complete disassembly of the input module. In addition, the passage of all pumped liquid through the cavity in which the bearing is located requires numerous mechanical seals (spring-loaded chippers) that protect the bearings from clogging. This complicates the design and increases mechanical losses that reduce the efficiency of the pump unit.

Наиболее близким аналогом является входной модуль, состоящий из головки с верхним подшипником, основания с нижним подшипником, соединенного с ними цилиндрического корпуса, внутри которого установлены промежуточные подшипники, и вала, установленного в подшипниках. С наружи корпуса размещен щелевой фильтроэлемент, при этом полость, образованная между корпусом и щелевым фильтроэлементом, соединена с выходом из модуля посредствам каналов, выполненных в головке, и входом в модуль посредствам каналов, выполненных в основании. Цилиндрический корпус выполнен в виде резьбовых патрубков, соединяющих между собой головку, корпуса промежуточных подшипников и основание, при этом в резьбовых патрубках и в корпусах промежуточных подшипников выполнены радиальные отверстия для подвода жидкости для охлаждения и смазки подшипников (RU 107295 U1, F04D 13/10, 10.08.2011, /2/). Недостатком входного модуля 121 является низкая ремонтопригодность цельного фильтроэлемента, поскольку для восстановления мелких повреждений или небольших участков засорения на цельном щелевом фильтроэлементе требуется большая трудоемкость на восстановление или деталь приходиться браковать. Еще одним недостатком является сложность сборки, это вызвано тем, что приходиться одновременно обеспечивать заглубление вала относительно присоединительного торца головки и поджатая головкой фильтроэлемента путем подбора регулировочных шайб и колец. При повторной сборке модуля и замене одной из корпусных деталей, приходится производить подбор регулировочных шайб и колец заново. Также, к недостаткам можно отнести сложность разборки это обусловлено тем, что требуется большая трудоемкость при разборке так, как головка и основание затянуты в корпус по резьбе большим моментом силы с применением фиксатора, а сам стык находится недоступном месте. Применение электромеханического ключа в данном случае, не возможна.The closest analogue is the input module, consisting of a head with an upper bearing, a base with a lower bearing, a cylindrical body connected to them, inside which intermediate bearings are installed, and a shaft installed in the bearings. A slotted filter element is placed outside the housing, and a cavity formed between the housing and the slotted filter element is connected to the module exit through channels made in the head and to the module entrance through channels made in the base. The cylindrical housing is made in the form of threaded nozzles connecting the head, intermediate bearing housings and the base, while in the threaded nozzles and in the intermediate bearing housings there are made radial holes for supplying fluid for cooling and lubricating the bearings (RU 107295 U1, F04D 13/10, 08/10/2011, / 2 /). The disadvantage of the input module 121 is the low maintainability of the whole filter element, since restoration of small damage or small clogging areas on the whole slotted filter element requires a lot of labor for restoration or the part has to be rejected. Another drawback is the complexity of the assembly, this is due to the fact that you have to simultaneously provide a deepening of the shaft relative to the connecting end of the head and pressed by the filter head by selecting the adjusting washers and rings. When reassembling the module and replacing one of the body parts, it is necessary to select the adjusting washers and rings again. Also, the disadvantages include the complexity of disassembly, this is due to the fact that it takes a lot of labor to disassemble, since the head and base are tightened into the body by thread with a large moment of force using a lock, and the joint itself is inaccessible. The use of an electromechanical key in this case is not possible.

Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является, упрощение обслуживания входного модуля, увеличение ремонтопригодности, уменьшение сложности сборки/разборки.The technical result, which is achieved by the claimed utility model, is to simplify maintenance of the input module, increase maintainability, reduce the complexity of assembly / disassembly.

Указанный технический результат достигается за счет того, что входной модуль погружного насосного агрегата с щелевым фильтром, состоящий из головки с верхним подшипником, промежуточных подшипников, основания с нижним подшипником и цилиндрического корпуса, выполненного в виде резьбовых патрубков, соединяющих между собой головку, корпуса промежуточных подшипников и основание, внутри которого размещен установленный в подшипниках вал, а с наружи размещен щелевой фильтроэлемент, при этом полость, образованная между цилиндрическим корпусом и щелевым фильтроэлементом, соединена с выходом из модуля посредствам каналов, выполненных в головке, характеризуется тем, что на основании установлена регулировочная гайка, контактирующая с нижним торцом фильтроэлемента.The specified technical result is achieved due to the fact that the input module of the submersible pump unit with a slotted filter, consisting of a head with an upper bearing, intermediate bearings, a base with a lower bearing and a cylindrical housing made in the form of threaded pipes connecting the head to each other, housing of intermediate bearings and a base inside which a shaft installed in the bearings is placed, and a slotted filter element is placed outside, with a cavity formed between the cylindrical body m and slotted filter element, connected to the output of the modules through a channel formed in the head, characterized in that on the basis of an adjusting nut mounted in contact with the lower end of the filter element.

В частном случае выполнения входного модуля полость, щелевой фильтроэлемент выполнен из отдельных секций, торцы которых контактируют между собой на корпусах промежуточных подшипников.In the particular case of the input module, the cavity, slotted filter element is made of separate sections, the ends of which are in contact with each other on the housings of the intermediate bearings.

Кроме того, в частных случаях выполнения входного модуля, корпуса промежуточных подшипников выполнены с элементами, позволяющими зафиксировать их от поворота.In addition, in special cases, the input module, the housing of the intermediate bearings are made with elements that allow you to fix them from rotation.

На фиг. 1 изображен продольный разрез входного модуля.In FIG. 1 shows a longitudinal section of an input module.

На фиг. 2 изображен поперечный разрез входного модуля.In FIG. 2 is a cross-sectional view of an input module.

Входной модуль состоит из головки 1 с верхним подшипником 2, основания 3 с нижним подшипником 4 и регулирующей гайкой 16, и из одного или нескольких корпусов 5 промежуточных подшипников 6. Головка 1, корпуса 5 промежуточных подшипников и основание 3 соединены между собой посредством резьбовых патрубков 8, которые образуют внутренний, цилиндрический корпус входного модуля. Щелевой фильтроэлемент 7 установлен на головке 1, корпусах 5 промежуточных подшипников и основание 3 и поджаты регулировочной гайкой 16, охватывая цилиндрический корпус входного модуля. Полость А, образованная между щелевыми секциями фильтроэлементом 7 и резьбовыми патрубками 8, соединена с выходом из модуля посредствам каналов 11, выполненных в головке 1. Для прохода перекачиваемой жидкости из нижней части модуля к каналам 11, в корпусах промежуточных подшипников 5 выполнены каналы 13. В радиальных подшипниках 2, 4 и 6 установлен вал 15, который шлицевыми муфтами (на Фиг. 1 не показаны) соединяется с валом протектора гидрозащиты погружного электродвигателя и с валом погружного насоса или с валом газосепаратора. При этом и радиальные подшипники, и вал, и шлицевые муфты унифицированы с соответствующими деталями серийных насосов. Подвод жидкости для охлаждения и смазки подшипников осуществляется через радиальные отверстия 9, выполненные в резьбовых патрубках 8 и через радиальные отверстия 10, выполненные в корпусах промежуточных подшипников 5.The input module consists of a head 1 with an upper bearing 2, a base 3 with a lower bearing 4 and an adjusting nut 16, and one or more housings 5 of the intermediate bearings 6. The head 1, the housing 5 of the intermediate bearings and the base 3 are interconnected by threaded nozzles 8 which form the inner, cylindrical housing of the input module. The slotted filter element 7 is installed on the head 1, the housings 5 of the intermediate bearings and the base 3 and are tightened by the adjusting nut 16, covering the cylindrical housing of the input module. The cavity A formed between the slotted sections of the filter element 7 and the threaded nozzles 8 is connected to the outlet of the module via channels 11 made in the head 1. To pass the pumped liquid from the bottom of the module to the channels 11, channels 13 are made in the housings of the intermediate bearings 5. B a shaft 15 is installed in the radial bearings 2, 4 and 6, which is connected by splined couplings (not shown in Fig. 1) to the tread shaft of the hydraulic protection of the submersible motor and to the shaft of the submersible pump or to the gas separator shaft. In this case, both radial bearings, and shaft, and splined couplings are unified with the corresponding parts of serial pumps. The fluid supply for cooling and lubricating the bearings is carried out through radial holes 9 made in threaded tubes 8 and through radial holes 10 made in the housings of the intermediate bearings 5.

Для того чтобы можно было комплектовать погружной насосный агрегат входным модулем, состоящим из нескольких унифицированных секций, в основании 3 выполнены каналы 12 посредствам которых полость А, соединена с входом в модуль. При этом если унифицированная секция входного модуля используется в качестве единственной, для предотвращения попадания мехпримесей в протектор гидрозащиты, канал 12 закрывается заглушкой 14.In order to be able to equip the submersible pump unit with an input module, consisting of several unified sections, in the base 3 channels 12 are made by means of which cavity A is connected to the entrance to the module. Moreover, if the unified section of the input module is used as the only one, to prevent mechanical impurities from entering the tread of the hydraulic protection, the channel 12 is closed by a plug 14.

Для повышения ремонтопригодности и уменьшения браковки детали щелевой филыроэлемент 7 выполнен из отдельных секций, торцы которых контактируют между собой Г.To increase maintainability and reduce the rejection of a part, the slotted filament element 7 is made of separate sections, the ends of which contact G.

Соединение корпуса входного модуля с корпусом протектора гидрозащиты, с корпусом погружного насоса или газосепаратора, а также корпусов секций входного модуля между собой (при многосекционном выполнении входного модуля) осуществляется посредствам стандартного фланцевого соединения.The connection of the input module housing with the hydroprotective protector housing, with the housing of the submersible pump or gas separator, as well as the housing of the sections of the input module to each other (for multi-section execution of the input module) is carried out by means of a standard flange connection.

При работе погружного насосного агрегата жидкость проходит через щелевой фильтроэлемент 7 и очищаясь от мехпримесей попадает в полость А, откуда через каналы 11 поступает к насосу или к верхней секции входного модуля, в которой, пройдя через каналы 12 (в верхней секции заглушка 14 удаляется) и 13, добавляется к жидкости, прошедшей через фильтроэлемент верхней секции, и поступает к насосу через каналы 11 верхней секции.During the operation of the submersible pump unit, the liquid passes through the slotted filter element 7 and, being cleared of solids, enters cavity A, from where it passes through channels 11 to the pump or to the upper section of the input module, in which, passing through channels 12 (the plug 14 is removed in the upper section) and 13 is added to the liquid passing through the filter element of the upper section, and enters the pump through the channels 11 of the upper section.

Заявленный входной модуль имеет простую конструкцию, по многим деталям унифицирован со стандартным насосом, что повышает его надежность. В случае засорения щелевого фильтроэлемента, он может быть очищен путем обратной промывки или легко заменен, что упрощает обслуживания входного модуля. Конструкция входного модуля обеспечивает снижение гидравлических и механических потерь, что повышает КПД насосного агрегата.The claimed input module has a simple design, unified in many details with a standard pump, which increases its reliability. In case of clogging of the slotted filter element, it can be cleaned by backwashing or easily replaced, which simplifies maintenance of the input module. The design of the input module reduces hydraulic and mechanical losses, which increases the efficiency of the pump unit.

Claims

1. The input module of a submersible pump unit with a slotted filter, consisting of a head with an upper bearing, intermediate bearings, a base with a lower bearing, and a cylindrical body made in the form of threaded pipes connecting the head, the housing of the intermediate bearings and the base, inside of which is installed there is a shaft in the bearings, and a slotted filter element is placed outside, while the cavity formed between the cylindrical housing and the slotted filter element is connected to the outlet of the module means of channels made in the head, characterized in that on the basis of the installed adjusting nut in contact with the lower end of the filter element.

2. The input module according to claim 1, characterized in that the slotted filter element is made of separate sections, the ends of which are in contact with each other on the housings of the intermediate bearings.

3. The input module according to claim 2, characterized in that the housing of the intermediate bearings are made with elements that allow them to be fixed against rotation.