RU204236U1 - Гидравлическое разгрузочное устройство центробежного секционного многоступенчатого насоса - Google Patents

Гидравлическое разгрузочное устройство центробежного секционного многоступенчатого насоса Download PDF

Info

Publication number
RU204236U1
RU204236U1 RU2020138749U RU2020138749U RU204236U1 RU 204236 U1 RU204236 U1 RU 204236U1 RU 2020138749 U RU2020138749 U RU 2020138749U RU 2020138749 U RU2020138749 U RU 2020138749U RU 204236 U1 RU204236 U1 RU 204236U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unloading
ring
flat
pump
movable
Prior art date
Application number
RU2020138749U
Other languages
English (en)
Inventor
Никита Олегович Ковалев
Фердинанд Шайхиевич Забиров
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет"
Priority to RU2020138749U priority Critical patent/RU204236U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU204236U1 publication Critical patent/RU204236U1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/04Shafts or bearings, or assemblies thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области насосостроения, а именно к устройствам для разгрузки роторов центробежных секционных многоступенчатых насосов от осевых усилий.Данной полезной моделью решается задача - повышение надежности и долговечности узла разгрузочного устройства центробежного секционного насоса при гидродинамическом режиме работы пар трения за счет образования смазочного клина между поверхностью подпятника и гидравлической пяты.Гидравлическое разгрузочное устройство центробежного секционного многоступенчатого насоса включает корпус, установленный в нем закрепленный на роторе разгрузочный диск с подвижным разгрузочным кольцом плоской формы рабочей поверхности, и жестко закрепленное на крышке нагнетания ответное разгрузочное кольцо. Рабочая торцевая поверхность ответного разгрузочного кольца разделена радиальными канавками и скосами под углом к плоской поверхности и выполнена в виде плоских кольцевых секторов и отдельных скошенных участков рабочей поверхности с образованием клинового зазора между подвижной и неподвижной частями устройства.

Description

Полезная модель относится к насосостроению, в частности к разгрузочным устройствам для уравновешивания осевых сил роторов многоступенчатых центробежных насосов системы подготовки и перекачки нефти.
В процессе работы центробежного секционного многоступенчатого насоса возникает действующее на рабочие колеса осевое усилие, которое смещает ротор агрегата в сторону всасывающего патрубка и может приводить к затиранию передних дисков рабочих колес о направляющие аппараты и отрицательно сказывается на работе насоса.
Известны многоступенчатые центробежные секционные насосы с узлом гидравлической разгрузки, содержащие крышку нагнетания, ротор, закрепленное на вращающемся разгрузочном диске подвижное разгрузочное кольцо и жестко закрепленное на корпусе насоса ответное кольцо разгрузки, образующие в совокупности разгрузочную камеру. При работе насоса часть перекачиваемой жидкости с последней ступени поступает в радиальную щель между втулкой разгрузки и дистанционной втулкой, затем попадает в разгрузочную камеру, создавая давление на подвижное разгрузочное кольцо и разгрузочный диск, заставляя смещаться в сторону нагнетания скрепленный с ним ротор. При смещении ротора в сторону нагнетания торцевая щель между разгрузочными кольцами увеличивается, а давление в разгрузочной камере снижается до тех пор, пока давление жидкости в камере разгрузки не уравновесит осевое усилие ротора, действующее в сторону всасывающего патрубка [А.с. №1523740 СССР, МПК F04D 29/04 Способ эксплуатации центробежного насоса, опубл. 23.11.1989, Бюл. №43].
Недостатком данного разгрузочного устройства у вышеописанных аналогов является возможная неточность изготовления посадочных поверхностей, которая обуславливает непараллельность плоских рабочих поверхностей взаимно контактируемых разгрузочных колец. При увеличенном торцевом зазоре между плоскостями на величину их перекоса возможно угловое касание рабочих поверхностей взаимно контактируемых разгрузочных колец со значительным удельным давлением и деформация рабочих плоскостей разгрузочных колец.
Известно гидравлическое разгрузочное устройство [А.с. №1492092 СССР, МПК F04D 29/04, Гидравлическое разгрузочное устройство, опубл. 07.07.1989, Бюл. №25], содержащее закрепленную на корпусе через упругое основание пяту и установленный на валу разгрузочный диск, образующий с пятой торцевой зазор во время работы насоса. Установка пяты на упорном основании обеспечивает равномерность торцевой щели в окружном направлении.
К недостаткам известного устройства следует отнести невозможность обеспечения стабильных свойств материала упругого основания при повышенных температурах во время работы устройства, имеющего место во время запуска насоса при недостаточном количестве перекачиваемой жидкости внутри насоса.
Известно гидравлическое разгрузочное устройство с податливым упорным кольцом, содержащее щелевой зазор, образованный выступами корпуса насоса и диска разгрузки [А.с. №1569435 СССР, МПК F04D 29/04, Гидравлическое разгрузочное устройство, опубл. 07.06.1990, Бюл. №21]. Сопряжение упругого кольца с жестким предохранительным кольцом образует выступ. Вследствие деформации упругого кольца торцевая щель принимает форму конфузора, увеличивая несущую способность узла гидравлической разгрузки. Предполагается, что в нерасчетных режимах работы насоса возможен контакт выступа разгрузочного диска с жестким предохранительным кольцом, что исключает работу упругого кольца в режиме сухого трения.
К недостаткам известного устройства следует отнести то, что данная система уравновешивания осевых сил ротора является неустойчивой из-за наличия в разгрузочной камере упругого элемента, который при работе устройства вызывает колебание торцевого зазора.
Для восприятия осевой нагрузки центробежного многоступенчатого секционного насоса может быть использовано разгрузочное устройство центробежного насоса для уравновешивания осевой силы, принятое в качестве прототипа [Пат. №2165038 РФ, МПК F04D 29/04 Разгрузочное устройство центробежного насоса для уравновешивания осевой силы, опубл. 10.04.2001, Бюл. №10]. Устройство содержит скрепленную с валом гидропяту и подпятник, закрепленный на корпусе насоса. На подпятнике и на гидропяте размещены дополнительные опорные поверхности в разгрузочной камере и уплотняющие поверхности торцевого щелевого уплотнения. Уплотняющие поверхности щелевого уплотнения отделены от дополнительных опорных поверхностей кольцевым каналом, сообщенным с открытым районом, а также с закрытыми и открытыми каналами. При номинальном режиме работы насоса между подпятником и гидропятой образуется саморегулируемый зазор. Из центральной части жидкость будет течь по кольцевому каналу, главным образом по открытым и закрытым каналам и выходить через зазор между уплотняющими поверхностями.
При переходных режимах работы устройство будет работать как частично разгруженный гидростатической силой опорный подшипник скольжения. Осевая нагрузка будет распределяться на дополнительные поверхности в разгрузочной камере и на уплотняющие поверхности. Наличие открытых каналов обеспечивает условие смачивания дополнительных поверхностей перекачиваемой жидкостью, что обеспечит их смазку и охлаждение.
Недостатком данного устройства является его низкие надежность и долговечность ввиду отсутствия на рабочей поверхности пяты скошенных под углом к плоской поверхности отдельных участков, что не позволит при переходных режимах создать клиновой захват и существенно снизить силу трения между контактирующими поверхностями, сведя потери мощности на трение к минимуму.
Задачей полезной модели является создание нового гидравлического разгрузочного устройства центробежного секционного многоступенчатого насоса с достижением следующего технического результата: повышение надежности и долговечности узла разгрузочного устройства центробежного секционного насоса при гидродинамическом режиме работы пар трения за счет образования смазочного клина между поверхностью подпятника и гидравлической пяты.
Технический результат, получаемый при использовании предлагаемой полезной модели, достигается обеспечением температурного режима работы устройства и снижением потерь на трение контактируемых поверхностей за счет обеспечения гидродинамического режима работы пар трения и предотвращения взаимодействия разгрузочных колец в режиме изнашивания схватыванием во время установки осевого разбега ротора.
Согласно предлагаемой полезной модели разгрузочное устройство центробежного многоступенчатого насоса для уравновешивания осевой силы ротора включает корпус, установленный в нем закрепленный на роторе разгрузочный диск с подвижным разгрузочным кольцом плоской формы рабочей поверхности, и жестко закрепленным на крышке нагнетания ответным разгрузочным кольцом. Новым является то, что рабочая торцевая поверхность ответного разгрузочного кольца выполнена в виде отдельных скошенных участков рабочей поверхности с образованием клинового зазора между подвижной и неподвижной частями устройства. Причем рабочая поверхность ответного разгрузочного кольца разделена радиальными канавками и скосами под углом к плоской поверхности, обеспечивающими в опоре непрерывно возобновляемый смазочный слой.
Установка клинового зазора между подвижной и неподвижной частями устройства позволяет создать в опоре непрерывно возобновляемый смазочный слой, а также обеспечить требуемую несущую способность и полноценное охлаждение разгрузочного устройства. Смазочный клин из перекачиваемой нефтяной эмульсии образуется посредством разделения рабочей поверхности неподвижного кольца радиальными канавками и скоса отдельных ее частей. Образование гидродинамического давления в клиновом зазоре происходит за счет увлечения нефтяной эмульсии в данный зазор при относительном движении поверхностей трения колец разгрузочного узла, за счет этого повышается надежность и долговечность.
На фиг.1 изображен продольный разрез разгрузочного устройства, на фиг.2 - сечение А-А, на фиг.3 - сечение Б-Б.
На фиг.1 изображено разгрузочное устройство, состоящее из корпуса 1 гидравлической машины с размещенным в нем валом 2. На валу закреплен разгрузочный диск 3 в сборе с подвижным разгрузочным кольцом 4 с плоской рабочей поверхностью. На напорной крышке насоса неподвижно закреплено ответное разгрузочное кольцо 5, рабочая поверхность которого разделена радиальными проточками и выполнена в виде плоских кольцевых секторов и отдельных скошенных участков рабочей поверхности. В корпусе напорной крышки запрессована втулка 6 разгрузки, образуя с установленной на валу насоса дистанционной втулкой 7 кольцевой зазор (радиальную щель) 8. Между рабочими поверхностями двух разгрузочных колец образуется клиновой зазор (торцевая щель) 9 с непрерывно возобновляемым смазочным слоем 10 гарантированной толщины между контактируемыми поверхностями разгрузочных колец. Внутренняя полость межкольцевого пространства образует разгрузочную камеру 11.
На фиг.2 представлено ответное разгрузочное кольцо 5, рабочая поверхность которого разделена радиальными канавками 12 шириной bк и включает участки в виде плоских кольцевых секторов 13 длиной а и наклонные участки 14 длиной l, имеющие скосы под углом α от 2 до 3° к плоской поверхности (фиг.3).
Выполнение скосов под углом α в интервале от 2° до 3° к плоской поверхности является оптимальным, так как обеспечивает наилучший гидродинамический эффект.
Предлагаемое разгрузочное устройство работает следующим образом. При работе гидравлической машины часть перекачиваемой жидкости из последней ступени насоса через кольцевой зазор 8 между дистанционной втулкой 7 и втулкой разгрузки 6 поступает в разгрузочную камеру 11 (фиг.1). При движении вращающегося подвижного разгрузочного кольца 4 относительно неподвижного ответного разгрузочного кольца 5 поступающая нефтяная эмульсия по наклонным участкам рабочей поверхности ответного кольца 5 увлекается в радиальные канавки 12 (фиг.2), создавая в образуемом жидкостном клине гидродинамическое давление с обеспечением непрерывно возобновляемого смазочного слоя 10 гарантированной толщины, обеспечивающей работоспособность опоры. Давление перекачиваемой нефтяной эмульсии на подвижное кольцо 4 и разгрузочный диск 3 смещает ротор насоса в сторону нагнетания. При смещении ротора в сторону нагнетания клиновой зазор 9 между кольцами 4 и 5 увеличивается, а давление в разгрузочной камере 11 снижается до тех пор, пока создаваемое им усилие не уравновесится действующим в сторону всасывания осевым усилием. Работа устройства в этом случае аналогична работе прототипа.
При переходных режимах работы насоса, когда величина осевой силы превышает величину силы давления в разгрузочной камере, и плоские участки 13 рабочих поверхностей неподвижного кольца 5 соприкасаются с рабочей поверхностью подвижного кольца 4, устройство будет частично разгружено гидростатическим давлением, образуемым установкой непрерывно возобновляемого смазочного слоя между взаимодействующими поверхностями. Благодаря радиальным проточкам 12 и скошенным под углом к плоской поверхности участкам 14 рабочие поверхности разгрузочных колец будут работать в режиме жидкостного трения, что обеспечит их полноценную смазку и охлаждение.

Claims (1)

  1. Гидравлическое разгрузочное устройство центробежного секционного многоступенчатого насоса, включающее корпус, установленный в нем закрепленный на роторе разгрузочный диск с подвижным разгрузочным кольцом плоской формы рабочей поверхности и жестко закрепленным на крышке нагнетания ответным разгрузочным кольцом, отличающееся тем, что рабочая торцевая поверхность ответного разгрузочного кольца разделена радиальными канавками и скосами под углом к плоской поверхности, обеспечивающими в опоре непрерывно возобновляемый смазочный слой, и выполнена в виде плоских кольцевых секторов и отдельных скошенных участков рабочей поверхности с образованием клинового зазора между подвижной и неподвижной частями устройства.
RU2020138749U 2020-11-24 2020-11-24 Гидравлическое разгрузочное устройство центробежного секционного многоступенчатого насоса RU204236U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020138749U RU204236U1 (ru) 2020-11-24 2020-11-24 Гидравлическое разгрузочное устройство центробежного секционного многоступенчатого насоса

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020138749U RU204236U1 (ru) 2020-11-24 2020-11-24 Гидравлическое разгрузочное устройство центробежного секционного многоступенчатого насоса

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU204236U1 true RU204236U1 (ru) 2021-05-17

Family

ID=75920627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020138749U RU204236U1 (ru) 2020-11-24 2020-11-24 Гидравлическое разгрузочное устройство центробежного секционного многоступенчатого насоса

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU204236U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU212223U1 (ru) * 2022-02-15 2022-07-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Гидравлическое разгрузочное устройство центробежного секционного насоса с непрерывно возобновляемым смазочным слоем

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1435838A1 (ru) * 1986-10-27 1988-11-07 Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева Гидростатическое разгрузочное устройство ротора от осевых сил
SU1569435A1 (ru) * 1988-04-11 1990-06-07 Ясногорский машиностроительный завод Гидравлическое разгрузочное устройство
RU2165038C2 (ru) * 1999-01-18 2001-04-10 Малашенко Борис Николаевич Разгрузочное устройство центробежного насоса для уравновешивания осевой силы
CA2498633A1 (en) * 2002-10-16 2004-04-29 Ksb Aktiengesellschaft Element that defines a gap and is to be mounted on a shaft
RU2246638C2 (ru) * 2003-04-07 2005-02-20 ООО ПКФ "Техновек" Горизонтальный центробежный насос
RU2249728C2 (ru) * 2002-07-27 2005-04-10 Анатолий Александрович Евтушенко Центробежный многоступенчатый насос

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1435838A1 (ru) * 1986-10-27 1988-11-07 Куйбышевский авиационный институт им.акад.С.П.Королева Гидростатическое разгрузочное устройство ротора от осевых сил
SU1569435A1 (ru) * 1988-04-11 1990-06-07 Ясногорский машиностроительный завод Гидравлическое разгрузочное устройство
RU2165038C2 (ru) * 1999-01-18 2001-04-10 Малашенко Борис Николаевич Разгрузочное устройство центробежного насоса для уравновешивания осевой силы
RU2249728C2 (ru) * 2002-07-27 2005-04-10 Анатолий Александрович Евтушенко Центробежный многоступенчатый насос
CA2498633A1 (en) * 2002-10-16 2004-04-29 Ksb Aktiengesellschaft Element that defines a gap and is to be mounted on a shaft
RU2246638C2 (ru) * 2003-04-07 2005-02-20 ООО ПКФ "Техновек" Горизонтальный центробежный насос

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU212223U1 (ru) * 2022-02-15 2022-07-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Гидравлическое разгрузочное устройство центробежного секционного насоса с непрерывно возобновляемым смазочным слоем
RU2791079C1 (ru) * 2022-08-03 2023-03-02 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" Разгрузочное устройство центробежного секционного насоса с геометрически замкнутыми наклонными несущими поверхностями

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2495282C1 (ru) Многоступенчатый пластинчатый насос
RU2589735C2 (ru) Насос для перекачки расплавленного металла
US5545018A (en) Variable displacement vane pump having floating ring seal
CN100365289C (zh) 一种叶轮自身平衡轴向力的多级离心泵
US20240133376A1 (en) Method and apparatus for an end seal for increasing efficiency of a submersible multistage labyrinth-screw pump
RU204236U1 (ru) Гидравлическое разгрузочное устройство центробежного секционного многоступенчатого насоса
RU2726977C1 (ru) Погружной многоступенчатый центробежный насос
RU212223U1 (ru) Гидравлическое разгрузочное устройство центробежного секционного насоса с непрерывно возобновляемым смазочным слоем
RU2791079C1 (ru) Разгрузочное устройство центробежного секционного насоса с геометрически замкнутыми наклонными несущими поверхностями
RU202692U1 (ru) Погружной многоступенчатый скважинный центробежный насос с компрессионной схемой сборки
CN108869384A (zh) 一种具有圆柱型导流叶片的离心泵径向密封环
RU189399U1 (ru) Насос циркуляционный герметичный с гильзованным электродвигателем
CN114320905A (zh) 一种涡旋压缩机结构
EP3449129A1 (en) Modular thrust-compensating rotor assembly
RU226027U1 (ru) Пластинчатый роторный насос
RU187257U1 (ru) Многоступенчатый вихревой насос с объединенными статорами
RU2389917C1 (ru) Опора скольжения комбинированная (радиально-осевая) водяная
RU2196254C2 (ru) Центробежный насос
RU2191926C2 (ru) Пластинчатый нефтяной насос
RU2265753C2 (ru) Разгрузочное устройство центробежного насоса
RU199606U1 (ru) Многоступенчатый центробежный насос
RU2246638C2 (ru) Горизонтальный центробежный насос
KR200265014Y1 (ko) 펌프용 미캐니컬 씰
RU224933U1 (ru) Объемно-роликовый насос
RU2165038C2 (ru) Разгрузочное устройство центробежного насоса для уравновешивания осевой силы