RU2116518C1 - Centrifugal pump impeller - Google Patents

Centrifugal pump impeller Download PDF

Info

Publication number
RU2116518C1
RU2116518C1 RU96122201A RU96122201A RU2116518C1 RU 2116518 C1 RU2116518 C1 RU 2116518C1 RU 96122201 A RU96122201 A RU 96122201A RU 96122201 A RU96122201 A RU 96122201A RU 2116518 C1 RU2116518 C1 RU 2116518C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
partitions
blades
interscapular
wheel according
impeller
Prior art date
Application number
RU96122201A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96122201A (en
Inventor
Р.Ф. Абдуллин
Д.А. Величко
П.С. Дзядевич
А.Н. Дроздов
В.И. Игревский
М.Ю. Коротков
П.М. Кухарш
Original Assignee
Абдуллин Рашит Фаридович
Величко Дмитрий Андреевич
Дзядевич Павел Сергеевич
Дроздов Александр Николаевич
Игревский Виталий Иванович
Коротков Михаил Юрьевич
Кухарш Павел Михайлович
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 Абдуллин Рашит Фаридович, Величко Дмитрий Андреевич, Дзядевич Павел Сергеевич, Дроздов Александр Николаевич, Игревский Виталий Иванович, Коротков Михаил Юрьевич, Кухарш Павел Михайлович filed Critical Абдуллин Рашит Фаридович
Priority to RU96122201A priority Critical patent/RU2116518C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2116518C1 publication Critical patent/RU2116518C1/en
Publication of RU96122201A publication Critical patent/RU96122201A/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: production of oil from flow rate wells. SUBSTANCE: impeller is provided with drive and driven disks and blades 3 secured between them forming inner-blade passages 4 where partitions 5 are located. Each partition 5 is secured on side surfaces of adjacent blades 3 forming blanked-off section 6 in inter-blade passage 4. Sections 6 form actually stagnant zones. Impeller is provided with at least one partition 5. Maximum number of partitions 5 is lesser than number of inter-blade passages 4 by one. Each partition 5 is located at distance equal to 0.9 of length of blade 3 from inlet of inter-blade passage 6. Partitions 5 may vary in form. Blanked-off sections 6 may be provided with additional vortex-forming blades whose number corresponds to number of blades. Formation of zones of intensive vorticity enhanced degree of dispersion of mechanical admixtures, excludes deposition of solid phase and choking of pump working members. EFFECT: high degree of dispersion of mechanical admixtures, avoidance of deposition of solid phase and choking of pump working members. 8 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в нефтегазовой промышленности при добыче нефти из низкодебитных скважин, содержащей механические примеси. The invention relates to a pump engineering and can be used in the oil and gas industry for oil production from low-production wells containing mechanical impurities.

Известно рабочее колесо центробежного насоса для неоднородных сред, содержащее ведущий и ведомый диски и установленные между ними лопасти, выходные части которых имеют с рабочей стороны утолщения, частично перекрывающие межлопастные каналы (авт. св. СССР N 802635, кл. F 04 D 29/22, 1981). The impeller of a centrifugal pump for heterogeneous media is known, containing a driving and driven disks and blades installed between them, the output parts of which have thickenings on the working side, partially overlapping the inter-blade channels (ed. St. USSR N 802635, class F 04 D 29/22 , 1981).

Однако это устройство обеспечивает низкую степень диспергирования. However, this device provides a low degree of dispersion.

Из известных устройств наиболее близким к изобретению является рабочее колесо центробежного насоса, содержащее ведущий и ведомый диски с закрепленными между ними лопастями с образованием межлопастных каналов, в которых расположены перегородки [1]. Of the known devices, the closest to the invention is the impeller of a centrifugal pump containing a driving and driven discs with blades fixed between them with the formation of inter-blade channels in which partitions are located [1].

Однако известное колесо не обеспечивает достаточно высокую степень диспергирования при малых подачах, что исключает возможность использования его для откачки жидкости из низкодебитных нефтяных скважин, продукция которых содержит механические примеси. However, the known wheel does not provide a sufficiently high degree of dispersion at low feeds, which excludes the possibility of using it for pumping liquid from low-rate oil wells, the products of which contain mechanical impurities.

В основу изобретения положена задача создания конструкции рабочего колеса центробежного насоса, обеспечивающего высокую степень диспергирования при малых подачах, достаточную для эффективной откачки жидкости с мехпримесями из низкодебитных нефтяных скважин. The basis of the invention is the creation of the design of the impeller of a centrifugal pump, providing a high degree of dispersion at low feeds, sufficient for efficient pumping of liquid with mechanical impurities from low-rate oil wells.

Поставленная задача достигается тем, что в рабочем колесе центробежного насоса, содержащем ведущий и ведомый диски с закрепленными между ними лопастями с образованием межлопаточных каналов, в которых расположены перегородки, согласно изобретению каждая перегородка закреплена своими концами на боковых поверхностях смежных лопастей с образованием заглушенного участка межлопаточного канала, причем число перегородок К соответствует условию
1≤K≤Z-1
где Z - число межлопаточных каналов.
The problem is achieved in that in the impeller of a centrifugal pump containing a drive and a driven disc with blades fixed between them with the formation of interscapular channels, in which partitions are located, according to the invention, each partition is fixed with its ends on the side surfaces of adjacent vanes with the formation of a muffled section of the interscapular channel and the number of partitions K corresponds to the condition
1≤K≤Z-1
where Z is the number of interscapular canals.

при этом каждая перегородка расположена на расстоянии от входа в межлопаточный канал, составляющем не более 0,9 длины лопасти. В предпочтительных вариантах перегородки могут быть выполнены в виде пластин прямоугольного сечения, дуг окружностей, пластин цилиндрического сечения, двояковогнутых менисков, двух пластин, соединенных под углом друг к другу. each partition being located at a distance from the entrance to the interscapular canal, which is not more than 0.9 of the blade length. In preferred embodiments, the partitions can be made in the form of plates of rectangular section, circular arcs, plates of cylindrical section, biconcave menisci, two plates connected at an angle to each other.

Желательно в выходной части заглушенных участков межлопаточных каналов устанавливать дополнительные вихревые образующие лопасти, причем число последних может соответствовать числу перегородок. It is advisable to install additional vortex forming blades in the output part of the muffled sections of the interscapular canals, and the number of the latter may correspond to the number of partitions.

Предлагаемая конструкция рабочего колеса центробежного насоса благодаря закреплению перегородок на смежных лопастях с образованием заглушенного участка - межлопаточного канала, т. е. созданию фактически застойных зон, обеспечивает формирование зон интенсивного вихреобразования в застойных зонах и незаглушенных участках межлопаточных каналов за счет отрыва потока на границе указанных зон и участков. Это способствует повышению степени диспергирования мехпримесей, предотвращению выпадения отложений твердой фазы и засорению рабочих органов насоса, вследствие чего повысятся эффективность откачки жидкости с мехпримесями из низкодебитных скважин и межремонтный период работы скважины. При этом по меньшей мере один межлопаточный канал должен быть не заглушен для обеспечения непрерывной подачи жидкости и по меньшей мере один из межлопаточных каналов должен иметь перегородку для создания зоны вихреобразования. Кроме того, экспериментально установлено, что максимальная эффективность вихреобразования может быть достигнута при условии расположения перегородки на расстоянии от входа в межлопаточный канал, составляющем не более 0,9 длины лопасти. Выполнение перегородок в виде пластин прямоугольного или цилиндрического сечения, либо в виде дуг окружностей обеспечивают оптимальные условия откачки жидкости с небольшим содержанием механических примесей. The proposed design of the impeller of a centrifugal pump due to the fixing of partitions on adjacent blades with the formation of a damped section - the interscapular channel, i.e., the creation of virtually stagnant zones, provides the formation of zones of intense vortex formation in stagnant zones and non-damped sections of the interscapular channels due to flow separation at the boundary of these zones and plots. This helps to increase the degree of dispersion of mechanical impurities, to prevent the deposition of solid deposits and clogging of the working parts of the pump, which will increase the efficiency of pumping liquids with mechanical impurities from low-production wells and the overhaul period of the well. At the same time, at least one interscapular channel must not be plugged to ensure a continuous supply of fluid, and at least one of the interscapular channels must have a partition to create a vortex formation zone. In addition, it was experimentally established that the maximum efficiency of vortex formation can be achieved provided that the septum is located at a distance from the entrance to the interscapular canal, which is no more than 0.9 blade lengths. The implementation of partitions in the form of plates of rectangular or cylindrical section, or in the form of arcs of circles, provides optimal conditions for pumping liquid with a small content of mechanical impurities.

Выполнение перегородок в виде двояковогнутых менисков или в виде двух пластин, соединенных под углом друг к другу, обеспечивает оптимальные условия откачки жидкости с повышенным содержанием механических примесей. The implementation of partitions in the form of biconcave menisci or in the form of two plates connected at an angle to each other, provides optimal conditions for pumping liquid with a high content of mechanical impurities.

Благодаря установке в выходной части заглушенных участков межлопаточных каналов дополнительных вихреобразующих лопастей эффективность откачки жидкости с высоким содержанием механических примесей может быть повышена. Due to the installation of additional vortex-forming blades in the outlet part of the muffled sections of the interscapular channels, the efficiency of pumping a liquid with a high content of mechanical impurities can be increased.

Дополнительные лопасти позволяют преобразовывать энергию вихрей в дополнительный напор, создаваемый центробежным насосом. В случаях, когда при этом требуется создать повышенные значения напора для откачки нефти из низкодебитных скважин, число дополнительных укороченных лопастей соответствует числу перегородок. Additional blades allow the vortex energy to be converted to an additional pressure created by a centrifugal pump. In cases where it is required to create increased pressure values for pumping oil from low-production wells, the number of additional shortened blades corresponds to the number of partitions.

На фиг. 1 изображено рабочее колесо центробежного насоса, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, меридианальное сечение с перегородками в виде пластин прямоугольного сечения; на фиг. 3 - вариант выполнения перегородки в виде дуг окружностей; на фиг. 4 - вариант выполнения перегородок в виде пластин цилиндрического сечения; на фиг. 5 - вариант выполнения перегородок к виде двояковогнутых менисков; на фиг. 6 - вариант выполнения перегородок в виде двух пластин, соединенных под углом друг к другу; на фиг. 7 - вариант выполнения рабочего колеса с установкой дополнительных вихреобразующих лопастей в выходной части заглушенных участков межлопаточных каналов. In FIG. 1 shows a impeller of a centrifugal pump, a longitudinal section; in FIG. 2 - the same meridian section with partitions in the form of plates of rectangular section; in FIG. 3 - embodiment of the partition in the form of arcs of circles; in FIG. 4 - an embodiment of partitions in the form of plates of cylindrical section; in FIG. 5 is an embodiment of partitions to the form of biconcave menisci; in FIG. 6 is an embodiment of partitions in the form of two plates connected at an angle to each other; in FIG. 7 - an embodiment of the impeller with the installation of additional vortex-forming blades in the output part of the muffled sections of the interscapular channels.

Рабочее колесо центробежного насоса (см. фиг. 1,2) содержит ведущий и ведомый диски 1,2 с закрепленными между ними лопастями 3 с образованием межлопаточных каналов 4, в которых расположены перегородки 5. Перегородки 5 закреплены своими концами на боковых поверхностях смежных лопастей 3 с образованием заглушенных участков 6 межлопаточных каналов, причем число перегородок К соответствует условию
1≤K≤S-1
где Z - число межлопаточных каналов.
The impeller of a centrifugal pump (see Fig. 1,2) contains a driving and driven discs 1,2 with blades 3 fixed between them with the formation of interscapular channels 4, in which partitions 5 are located. Partitions 5 are fixed with their ends on the lateral surfaces of adjacent blades 3 with the formation of muffled sections of 6 interscapular canals, and the number of partitions K corresponds to the condition
1≤K≤S-1
where Z is the number of interscapular canals.

При этом каждая перегородка 5 расположена на расстоянии от входа в межлопаточный канал 4, составляющем не более 0,9 длины лопасти 3. Перегородки 5 могут быть выполнены в виде пластин прямоугольного сечения (фиг. 1, 2), дуг окружностей (фиг. 3), пластин цилиндрического сечения (фиг. 4), двояковогунтых менисков (фиг. 5), а также двух пластин, установленных под углом друг к другу (фиг. 6). Moreover, each partition 5 is located at a distance from the entrance to the interscapular channel 4, which is not more than 0.9 of the blade 3. The partitions 5 can be made in the form of plates of rectangular cross section (Fig. 1, 2), circular arcs (Fig. 3) , plates of cylindrical section (Fig. 4), biconcave menisci (Fig. 5), as well as two plates mounted at an angle to each other (Fig. 6).

В одном из вариантов выполнения рабочего колеса (фиг. 7) в выходной части заглушенных участков межлопаточных каналов 4 установлены дополнительные вихреобразующие лопасти 7. Число дополнительных лопастей 7 может соответствовать числу перегородок 5. In one embodiment of the impeller (Fig. 7), additional eddy-forming blades 7 are installed in the output part of the blanked sections of the interscapular channels 4. The number of additional blades 7 may correspond to the number of partitions 5.

Рабочее колесо центробежного насоса работает следующим образом. The impeller of a centrifugal pump operates as follows.

Водонефтегазовая смесь с мехпримесями поступает из ствола скважин в межлопаточные каналы 4, образуемые лопастями 3, а также ведущим и ведомым дисками 1, 2. При взаимодействии потока смеси с лопастями 3 и перегородками 5 в межлопаточных каналах 4 происходит интенсивное вихреобразование, что приводит к дроблению отложений твердой фазы и предотвращает засорение рабочего колеса мехпримесями. При больших содержаниях мехпримесей и свободного газа в откачиваемой продукции эффективное вихреобразование обеспечивается воздействием на поток лопастей 3, перегородок 5 и дополнительных лопастей 7, активно способствующих созданию вихревых зон в осложненных условиях эксплуатации. Water-oil and gas mixture with mechanical impurities enters from the wellbore into the interscapular channels 4, formed by the blades 3, as well as the leading and driven disks 1, 2. During the interaction of the mixture flow with the blades 3 and partitions 5 in the interscapular channels 4, intensive vortex formation occurs, which leads to crushing of deposits solid phase and prevents impeller clogging with mechanical impurities. At high concentrations of solids and free gas in the pumped-out products, effective vortex formation is ensured by exposure to the flow of blades 3, partitions 5 and additional blades 7, which actively contribute to the creation of vortex zones in difficult operating conditions.

После прохождения через рабочее колесо продукция скважины поступает в направляющий аппарат (не показан), где приобретенная кинетическая энергия потока не преобразуется в потенциальную энергию давления. After passing through the impeller, the production of the well enters a guiding apparatus (not shown), where the acquired kinetic energy of the flow is not converted into potential pressure energy.

Благодаря созданию зон интенсивного вихреобразования и предотвращению засорению мехпримесями рабочего колеса предложенной конструкции появляется возможность успешной насосной эксплуатации низкодебитных нефтяных скважин. Испытания модельного рабочего колеса предложенной конструкции в осложненных условиях показали, что засорения колеса мехпримесями не происходит. Thanks to the creation of zones of intense vortex formation and preventing clogging of the impeller by mechanical impurities of the proposed design, it becomes possible to successfully pump low-rate oil wells. Tests of the model impeller of the proposed design under complicated conditions have shown that clogging of the wheel by mechanical impurities does not occur.

Claims (8)

1. Рабочее колесо центробежного насоса, содержащее ведущий и ведомый диски с закрепленными между ними лопастями с образованием межлопаточных каналов, в которых расположены перегородки, отличающееся тем, что каждая перегородка закреплена своими концами на боковых поверхностях смежных лопастей с образованием заглушенного участка межлопаточного канала, причем, число перегородок K соответствует условию
1 ≤ K ≤ Z - 1,
где Z - число межлопаточных каналов,
и каждая перегородка расположена на расстоянии от входа в межлопаточный канал, составляющем не более 0,9 длины лопасти.
1. The impeller of a centrifugal pump containing a driving and driven disks with blades fixed between them with the formation of interscapular channels, in which there are partitions, characterized in that each partition is fixed with its ends on the side surfaces of adjacent vanes with the formation of a damped section of the interscapular channel, and, the number of partitions K corresponds to the condition
1 ≤ K ≤ Z - 1,
where Z is the number of interscapular canals,
and each septum is located at a distance from the entrance to the interscapular canal, which is not more than 0.9 of the blade length.
2. Колесо по п. 1, отличающееся тем, что перегородки выполнены в виде пластин прямоугольного сечения. 2. The wheel according to claim 1, characterized in that the partitions are made in the form of plates of rectangular cross section. 3. Колесо по п.1, отличающееся тем, что перегородки выполнены в виде дуг окружностей. 3. The wheel according to claim 1, characterized in that the partitions are made in the form of arcs of circles. 4. Колесо по п. 1, отличающееся тем, что перегородки выполнены в виде пластин цилиндрического сечения. 4. The wheel according to claim 1, characterized in that the partitions are made in the form of plates of cylindrical section. 5. Колесо по п. 1, отличающееся тем, что перегородки выполнены в виде двояковогнутых менисков. 5. The wheel according to claim 1, characterized in that the partitions are made in the form of biconcave menisci. 6. Колесо по п. 1, отличающееся тем, что перегородки выполнены в виде двух пластин, соединенных под углом друг с другом. 6. The wheel according to claim 1, characterized in that the partitions are made in the form of two plates connected at an angle to each other. 7. Колесо по п.1, отличающееся тем, что в выходной части заглушенных участков межлопаточных каналов установлены дополнительные вихреобразующие лопасти. 7. The wheel according to claim 1, characterized in that in the output part of the muffled sections of the interscapular channels installed additional vortex-forming blades. 8. Колесо по п.7, отличающееся тем, что число дополнительных лопастей соответствует числу перегородок. 8. The wheel according to claim 7, characterized in that the number of additional blades corresponds to the number of partitions.
RU96122201A 1996-11-25 1996-11-25 Centrifugal pump impeller RU2116518C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96122201A RU2116518C1 (en) 1996-11-25 1996-11-25 Centrifugal pump impeller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96122201A RU2116518C1 (en) 1996-11-25 1996-11-25 Centrifugal pump impeller

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2116518C1 true RU2116518C1 (en) 1998-07-27
RU96122201A RU96122201A (en) 1999-01-27

Family

ID=20187410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96122201A RU2116518C1 (en) 1996-11-25 1996-11-25 Centrifugal pump impeller

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2116518C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2610802C1 (en) * 2015-12-25 2017-02-15 Андрей Юрьевич Языков Centrifugal pump runner
RU2610803C1 (en) * 2015-12-25 2017-02-15 Андрей Юрьевич Языков Centrifugal pump runner
RU2611122C1 (en) * 2016-03-16 2017-02-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ") Centrifugal pump runner

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2610802C1 (en) * 2015-12-25 2017-02-15 Андрей Юрьевич Языков Centrifugal pump runner
RU2610803C1 (en) * 2015-12-25 2017-02-15 Андрей Юрьевич Языков Centrifugal pump runner
RU2611122C1 (en) * 2016-03-16 2017-02-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ "МЭИ") Centrifugal pump runner

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1079653A (en) Separator
RU1789037C (en) Method of and pump for handling gas-liquid mixtures
CA2659492C (en) Electric submersible pump with specialized geometry for pumping viscous crude oil
RU2165787C1 (en) Rotary apparatus
EP0972136B1 (en) Centrifugal liquid pump with internal gas injection
RU2116518C1 (en) Centrifugal pump impeller
EA023358B1 (en) Separator
WO1980001497A1 (en) Device for dispersing and homogenizing drilling mud
RU2093710C1 (en) Centrifugal modular submersible pump
RU2789141C1 (en) Method for pumping a gas-liquid mixture and multiphase stage for implementation thereof
RU2335337C2 (en) Rotary-oscillatory device
RU2209345C2 (en) Stage of multistage submersible centrifugal pump
RU2610802C1 (en) Centrifugal pump runner
RU2610803C1 (en) Centrifugal pump runner
RU2622578C1 (en) Multiphase step of submersible multiple centrifugal pump
RU2209346C2 (en) Stge of multistage sbmersible centrifugal oil-wellpump
RU2209347C2 (en) Dispersing stage of submersible multistage centrifugal pump
RU2103555C1 (en) Multiply stage centrifugal pump
RU2016250C1 (en) Rotary channel pump-dispergator
RU2078255C1 (en) Gas separator of oil-well centrifugal pump
RU2163164C1 (en) Pump-disperser
RU2149990C1 (en) Gas separator
SU987351A2 (en) Contact-type jet prehetter
SU1139890A1 (en) Disc pump (modifications)
RU2084274C1 (en) Dispenser