RU162686U1 - Ступень погружного электроцентробежного насоса - Google Patents
Ступень погружного электроцентробежного насоса Download PDFInfo
- Publication number
- RU162686U1 RU162686U1 RU2015147004/06U RU2015147004U RU162686U1 RU 162686 U1 RU162686 U1 RU 162686U1 RU 2015147004/06 U RU2015147004/06 U RU 2015147004/06U RU 2015147004 U RU2015147004 U RU 2015147004U RU 162686 U1 RU162686 U1 RU 162686U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blade
- disk
- range
- impeller
- average radius
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D13/08—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use
- F04D13/10—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use adapted for use in mining bore holes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/18—Rotors
- F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
- F04D29/2205—Conventional flow pattern
- F04D29/2216—Shape, geometry
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/445—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for liquid pumps
- F04D29/448—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for liquid pumps bladed diffusers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
1. Ступень погружного электроцентробежного насоса, состоящая из рабочего колеса, установленного на валу и выполненного в виде ведущего диска, а также ведомого покрывного диска и лопастей, которые закреплены между передней поверхностью ведущего диска и ведомым покрывным диском, и из направляющего аппарата, выполненного в виде лопаточного покрывного диска, цилиндрической обоймы и лопаток, причем лопаточный покрывной диск направляющего аппарата установлен со стороны задней поверхности ведущего диска рабочего колеса, на ведущем диске рабочего колеса выполнен лопаточный венец, отличающаяся тем, что количество лопастей рабочего колеса равно пяти, а количество лопаток направляющего аппарата - трем, отношение расстояния между ведущим диском колеса и покрывным диском направляющего аппарата к диаметру лопаточного покрывного диска составляет не менее 0,04, каждая лопасть рабочего колеса выполнена с переменным средним радиусом, увеличивающимся от входа рабочего колеса к выходу, причем переменный радиус лопасти выбран в диапазоне, в котором отношение минимального среднего радиуса лопасти и максимального среднего радиуса лопасти к диаметру ведомого диска находится в интервале от 0,25 до 0,55 и имеет угол входа в интервале от 8° до 17° и угол выхода в интервале от 13° до 23°, отношение высоты лопасти рабочего колеса к диаметру ведомого диска находится в интервале от 0,03 до 0,05, каждая лопатка направляющего аппарата выполнена с переменным средним радиусом, причем переменный радиус лопатки выбран в диапазоне, в котором отношение минимального среднего радиуса лопатки и максимального среднего радиуса лопатки к диаметру лопаточного покрывного диска в интерв
Description
Полезная модель относится к машиностроению (гидро- и электромашиностроению) и может быть использована в насосных установках, приспособленных для работы в буровых скважинах (установках погружных электронасосов для добычи нефти).
Известен многоступенчатый центробежный насос, содержащий ступень, выполненную из рабочего колеса, установленного на валу и выполненного в виде ведущего диска, ведомого покрывного диска и лопастей, которые закреплены между передней поверхностью ведущего диска и ведомым покрывным диском, и из направляющего аппарата, выполненного в виде лопаточного покрывного диска, цилиндрической обоймы и лопаток. Лопаточный покрывной диск направляющего аппарата установлен со стороны задней поверхности ведущего диска рабочего колеса, цилиндрическая обойма направляющего аппарата выполнена с кольцеобразной стенкой, расположенной поперечно. Внутри цилиндрической обоймы установлены рабочее колесо и лопаточный покрывной диск, а лопатки закреплены в направляющем аппарате между кольцеобразной стенкой цилиндрической обоймы и лопаточным покрывным диском. Рабочее колесо и направляющий аппарат имеют определенные геометрические параметры (по патенту RU 2161737, кл. F04D 1/06, F04D 13/10, опубл. 10.01.01).
Данная конструкция имеет оптимальные параметры при подаче 50 м3/сут ± 10%.
Погружной электроцентробежный насос (далее - ЭЦН) имеет рабочий диапазон подач (номинальная подача ±10%), в котором он работает эффективно, с высокими значениями напора и КПД. Для каждого диапазона подач рабочие органы насоса, направляющий аппарат и рабочее колесо, имеют определенную форму (геометрию). В номенклатурном ряду у каждого производителя погружного оборудования имеются ЭЦН с различными рабочими диапазонами.
Ступень насоса ЭЦНАКИ5А-25 производства «Алнас» при номинальной подаче 25 м3/сут имеет напор 4,4 м и КПД 27,5%.
Ступень насоса Centurionpump 400 series производства «BakerHuges» при подаче 25 м3/сут имеет напор 4,8 м и КПД 34%.
Ступень насоса ODIpump 400 series производства «BakerHuges» при подаче 25 м3/сут имеет напор 6,1 м и КПД 30%.
Ступень насоса ЭЦНДП5А-25 производства «Борец» при номинальной подаче 25 м3/сут имеет напор 6,9 м и КПД 37%.
Ступень насоса ВНН5А-25 производства «Новомет» при номинальной подаче 25 м3/сут имеет напор 7,5 м и КПД 33%.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение технико-эксплуатационных качеств, увеличение значений напора и КПД ступени ЭЦН.
Техническим результатом, который достигается в результате решения указанной выше задачи, является получение высоких значений напора и КПД ступени ЭЦН при номинальной подаче 25 м3/сут.
Указанная техническая задача решается следующим образом. Ступень погружного электроцентробежного насоса состоит из рабочего колеса, установленного на валу и выполненного в виде ведущего диска, а также ведомого покрывного диска и лопастей, которые закреплены между передней поверхностью ведущего диска и ведомым покрывным диском, и из направляющего аппарата, выполненного в виде лопаточного покрывного диска, цилиндрической обоймы и лопаток, причем лопаточный покрывной диск направляющего аппарата установлен со стороны задней поверхности ведущего диска рабочего колеса, на ведущем диске рабочего колеса выполнен лопаточный венец, количество лопастей рабочего колеса равно пяти, а количество лопаток направляющего аппарата - трем.
Отношение расстояния между ведущим диском колеса и покрывным диском направляющего аппарата к диаметру лопаточного покрывного диска составляет не менее 0,04.
Каждая лопасть рабочего колеса выполнена с переменным средним радиусом, увеличивающимся от входа рабочего колеса к выходу, причем переменный радиус лопасти выбран в диапазоне, в котором отношение минимального среднего радиуса лопасти и максимального среднего радиуса лопасти к диаметру ведомого диска находится в интервале от 0,25 до 0,55, и имеет угол входа в интервале от 8° до 17° и угол выхода в интервале от 13° до 23°, отношение высоты лопасти рабочего колеса к диаметру ведомого диска находится в интервале от 0,03 до 0,05.
Каждая лопатка направляющего аппарата выполнена с переменным средним радиусом, причем переменный радиус лопатки выбран в диапазоне, в котором отношение минимального среднего радиуса лопатки и максимального среднего радиуса лопатки к диаметру лопаточного покрывного дискав интервале от 0,03 до 0,55, каждая лопатка имеет угол входа в интервале от 0° до 10° и коэффициент стеснения на выходе направляющего аппарата в диапазоне от 0,5 до 0,7, отношение высоты лопатки к диаметру лопаточного покрывного диска находится в диапазоне от 0,03 до 0,05.
По варианту исполнения каждая лопатка направляющего аппарата выполнена с переменным средним радиусом, плавно уменьшающимся от входа направляющего аппарата к выходу.
Полезная модель поясняется фигурами (чертежами), на которых изображено:
фиг. 1 - последовательно установленные ступени центробежного насоса, продольный разрез;
фиг. 2 - рабочее колесо;
фиг. 3 - направляющий аппарат.
Ступень погружного электроцентробежного насоса (фиг. 1) состоит из рабочего колеса 1 и направляющего аппарата 2. Рабочее колесо 1 установлено на валу 3 и выполнено в виде ведущего диска 4, ведомого покрывного диска 5 и лопастей 6. Лопасти 6 закреплены между ведущим диском 4 и ведомым покрывным диском 5. Направляющий аппарат 2 выполнен в виде лопаточного покрывного диска 7, цилиндрической обоймы 8 и лопаток 9. Цилиндрическая обойма 8 выполнена с кольцеобразной стенкой 10, расположенной поперечно. Внутри цилиндрической обоймы 8 установлены рабочее колесо 1 и лопаточный покрывной диск 7. Лопатки 9 закреплены в направляющем аппарате 2 между кольцеобразной стенкой 10 цилиндрической обоймы 8 и лопаточным покрывным диском 7. На ведущем диске 4 выполнен лопаточный венец 11.
Количество лопастей 6 рабочего колеса 1 равно пяти, а количество лопаток 9 направляющего аппарата - трем. Отношение расстояния А между ведущим диском 4 колеса и покрывным диском 7 направляющего аппарата к диаметру Da не менее 0,04.
Каждая лопасть 6 рабочего колеса 1 (фиг. 2) выполнена с переменным средним радиусом R1 увеличивающимся от входа рабочего колеса 1, расположенного ближе к центру ведущего диска 4, к выходу рабочего колеса 1, расположенного ближе к периферии ведущего диска 4, отношение которого к диаметру Dк ведомого диска 5 находится в диапазоне от 0,25 до 0,55. Каждая лопасть 6 имеет угол входа β1 в интервале от 8° до 17° и угол выхода β2 в интервале от 13° до 23°. Отношение высоты лопасти 6 к диаметру Dк ведомого диска 5 находится в диапазоне от 0,03 до 0,05.
Каждая лопатка 9 направляющего аппарата 2 (фиг. 3) выполнена с переменным средним радиусом R2. Переменный радиус R2 лопатки 9 выбран в диапазоне, в котором отношение минимального среднего радиуса rmin лопатки 9 и максимального среднего радиуса rmax лопатки 12 к диаметру Da лопаточного покрывного диска 7 находится в диапазоне от 0,03 до 0,55. Каждая лопатка 9 имеет угол входа α1 в интервале от 0° до 10° и коэффициент стеснения ψ на выходе направляющего аппарата 2 в диапазоне от 0,5 до 0,7. Коэффициент стеснения ψ (коэффициент стеснения потока на выходе направляющего аппарата) рассчитывается по следующей формуле:
t - шаг лопаток;
σ - толщина выходной кромки лопатки.
Отношение высоты лопатки 6 к диаметру Dа находится в диапазоне от 0,03 до 0,05.
Как показали исследования, если вышеперечисленные геометрические параметры рабочего колеса 1 и направляющего аппарата 2 выполнены в указанных диапазонах, то удается решить поставленную задачу с достижением технического результата.
Испытания показали, что заявленная ступень ЭЦН, выполненная в 5А габарите (диаметр насоса 103 мм), имеет улучшенные технико-эксплуатационные характеристики на номинальной подаче 25 м3/сут: напор 7,3 м и КПД 38%. И тем самым превосходит по напору или КПД или по обоим параметрам одновременно известные насосы 5А габарита, рассчитанные на номинальные подачи 25 м3/сут.
Характеристики были получены на ступени, изготовленной по технологии литья в песчаные формы. При использовании других технологий, например, литья по выжигаемым, выплавляемым, газифицированным моделям, прессованием из металлического порошка и др., возможно получение более высоких характеристик.
Таким образом, решения, используемые в полезной модели, позволили создать ступень с номинальной подачей 25 м3/сут с высокими значениями напора и КПД.
Claims (2)
1. Ступень погружного электроцентробежного насоса, состоящая из рабочего колеса, установленного на валу и выполненного в виде ведущего диска, а также ведомого покрывного диска и лопастей, которые закреплены между передней поверхностью ведущего диска и ведомым покрывным диском, и из направляющего аппарата, выполненного в виде лопаточного покрывного диска, цилиндрической обоймы и лопаток, причем лопаточный покрывной диск направляющего аппарата установлен со стороны задней поверхности ведущего диска рабочего колеса, на ведущем диске рабочего колеса выполнен лопаточный венец, отличающаяся тем, что количество лопастей рабочего колеса равно пяти, а количество лопаток направляющего аппарата - трем, отношение расстояния между ведущим диском колеса и покрывным диском направляющего аппарата к диаметру лопаточного покрывного диска составляет не менее 0,04, каждая лопасть рабочего колеса выполнена с переменным средним радиусом, увеличивающимся от входа рабочего колеса к выходу, причем переменный радиус лопасти выбран в диапазоне, в котором отношение минимального среднего радиуса лопасти и максимального среднего радиуса лопасти к диаметру ведомого диска находится в интервале от 0,25 до 0,55 и имеет угол входа в интервале от 8° до 17° и угол выхода в интервале от 13° до 23°, отношение высоты лопасти рабочего колеса к диаметру ведомого диска находится в интервале от 0,03 до 0,05, каждая лопатка направляющего аппарата выполнена с переменным средним радиусом, причем переменный радиус лопатки выбран в диапазоне, в котором отношение минимального среднего радиуса лопатки и максимального среднего радиуса лопатки к диаметру лопаточного покрывного диска в интервале от 0,03 до 0,55, каждая лопатка имеет угол входа в интервале от 0° до 10° и коэффициент стеснения на выходе направляющего аппарата в диапазоне от 0,5 до 0,7, отношение высоты лопатки к диаметру лопаточного покрывного диска находится в диапазоне от 0,03 до 0,05.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015147004/06U RU162686U1 (ru) | 2015-11-02 | 2015-11-02 | Ступень погружного электроцентробежного насоса |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015147004/06U RU162686U1 (ru) | 2015-11-02 | 2015-11-02 | Ступень погружного электроцентробежного насоса |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU162686U1 true RU162686U1 (ru) | 2016-06-27 |
Family
ID=56195500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015147004/06U RU162686U1 (ru) | 2015-11-02 | 2015-11-02 | Ступень погружного электроцентробежного насоса |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU162686U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU170839U1 (ru) * | 2016-09-30 | 2017-05-11 | Закрытое акционерное общество "РИМЕРА" | Ступень погружного электроцентробежного насоса |
-
2015
- 2015-11-02 RU RU2015147004/06U patent/RU162686U1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU170839U1 (ru) * | 2016-09-30 | 2017-05-11 | Закрытое акционерное общество "РИМЕРА" | Ступень погружного электроцентробежного насоса |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU160105U1 (ru) | Ступень погружного электроцентробежного насоса | |
RU170908U1 (ru) | Ступень погружного электроцентробежного насоса | |
RU169497U1 (ru) | Ступень погружного электроцентробежного насоса | |
CN203685606U (zh) | 潜水泵 | |
RU162686U1 (ru) | Ступень погружного электроцентробежного насоса | |
RU170838U1 (ru) | Ступень погружного центробежного насоса | |
RU178325U1 (ru) | Ступень погружного электроцентробежного насоса | |
RU2472973C1 (ru) | Способ оптимизации геометрических параметров проточных каналов ступеней погружного малодебитного центробежного насоса | |
RU170839U1 (ru) | Ступень погружного электроцентробежного насоса | |
RU162161U1 (ru) | Ступень погружного центробежного насоса | |
RU178326U1 (ru) | Ступень погружного электроцентробежного насоса | |
RU141221U1 (ru) | Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса | |
CN104006002A (zh) | 用于多级泵的平衡鼓 | |
EA036239B1 (ru) | Рабочее колесо центробежного насоса | |
RU2699860C2 (ru) | Усовершенствованная улитка для турбомашины, турбомашина, содержащая такую улитку, и способ работы | |
RU119823U1 (ru) | Многоступенчатый центробежный насос | |
RU202900U1 (ru) | Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса | |
CN105587688A (zh) | 一种新型离心泵压出室结构 | |
RU121318U1 (ru) | Многоступенчатый центробежный насос | |
RU158483U1 (ru) | Двухступенчатый центробежный вентилятор | |
RU61812U1 (ru) | Диспергатор погружного центробежного насоса | |
RU2311561C1 (ru) | Устройство многоступенчатого насоса | |
RU205750U1 (ru) | Рабочее колесо погружного многоступенчатого лопастного насоса | |
CN203926121U (zh) | 一种新型管道冲压多级离心泵 | |
Bhuptani et al. | Design and analysis of centrifugal pump |