RU2132000C1 - Многоступенчатый центробежный насос - Google Patents
Многоступенчатый центробежный насос Download PDFInfo
- Publication number
- RU2132000C1 RU2132000C1 RU97109268A RU97109268A RU2132000C1 RU 2132000 C1 RU2132000 C1 RU 2132000C1 RU 97109268 A RU97109268 A RU 97109268A RU 97109268 A RU97109268 A RU 97109268A RU 2132000 C1 RU2132000 C1 RU 2132000C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- pump
- housing
- support
- annular
- Prior art date
Links
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено преимущественно для добычи нефти. Насос состоит из корпуса (1) с пакетом направляющих аппаратов (2) и вала (3) с рабочими колесами (4). Колеса (4) размещены на валу поочередно с защитными втулками (5). Между группами ступеней насоса размещены промежуточные подшипниковые опоры вала (3). Каждое колесо имеет возможность осевого смещения и кольцевой опорой (7) нижнего диска (6) оперто на нижерасположенный аппарат (2) или промежуточную опору, которая выполнена из двух кольцевых П-образных в сечении деталей (8) и (9), телескопически встречно сопряженных друг с другом и с отверстиями (12) и (13) в их основаниях (10) и (11). Внутренние стенки (19) и (21) деталей опоры, обращенные к валу (3) и втулкам (5) под ними, образуют кольцевую полость, в которой размещен упругопластичный материал (23), например фторопласт, в виде одной монолитной манжеты или в виде группы манжет, в сечении представляющих собой равнобокие трапеции. Такое исполнение насоса устраняет условия для возникновения и развития интенсивного износа элементов насоса от вибрации и продольного изгиба вращающейся длинномерной динамически неуравновешенной детали, каковой является вал насоса. 1 ил.
Description
Изобретение относится к оборудованию для добычи нефти и может быть использовано при изготовлении или ремонте погружных электроцентробежных насосов.
Известен многоступенчатый центробежный насос /1/, содержащий корпус и размещенный в нем вал. В корпусе закреплены направляющие аппараты, а на валу - рабочие колеса, между которыми установлены защитные втулки. Цилиндрическая внешняя поверхность втулок, размещенных по меньшей мере в местах изгибов вала от воздействующих на него нагрузок, и сопрягаемая - при изгибе вала - с ней поверхность направляющего аппарата имеют высокотвердые покрытия; последние могут быть выполняемы и в виде отдельно изготовленных обечаек.
Подобная конструкция насоса не исключает полностью, и не демпфирует даже частично, радиально-вращательных биений (соударений) сопрягающихся поверхностей высокотвердых покрытий (обечаек); в известной конструкции - хромоникелевых и никельалюминиевых обечаек (покрытий) защитной втулки и направляющего аппарата, то есть вибрация динамически неуравновешенной длинномерной детали, каковой является вал насоса, имеет место быть. Кроме того, хром и никель достаточно дороги и дефицитны.
Известен многоступенчатый центробежный насос /2/ для нефтяных скважин, содержащий корпус с закрепленными в нем направляющими аппаратами и вал с рабочими колесами, между которыми установлены защитные втулки, функционально являющиеся элементами подшипников скольжения, а также и резинометаллические подшипники, являющиеся промежуточными (дополнительными) опорами вала, как вращающейся длинномерной детали.
В известном насосе промежуточные резинометаллические подшипники не обеспечивают стабильной (во времени) и надежной защиты рабочих ступеней насоса от износа, что ведет к прогрессивному снижению КПД в процессе эксплуатации; в том числе негативным фактором является и то, что резинометаллические подшипник, как таковой, не обладает способностью демпфировать вибрацию, а, как известно из практики, именно вибрационные, особенно высокочастотные перемещения подвижных деталей (вал с рабочими колесами и защитными втулками) относительно неподвижных (корпус с направляющими аппаратами) приводят к интенсивному радиальному износу деталей в присутствии абразивных материалов (мехпримеси в продукции скважины) и значительно сокращает жизнь внутрискважинному подвесному оборудованию и всей насосной системе.
Следует отметить, к тому же, что и очень малые начальные радиальные зазоры между трущимися (контактирующими) поверхностями обеих деталей промежуточной подшипниковой опоры, то есть между поверхностями детали на валу и детали в корпусе, вибрацию не устраняют, влияя лишь на ее частотный спектр и амплитуду; увеличение же амплитуды вибрации и интенсивности износа деталей любого подшипника - всего лишь вопрос времени.
Требуемый технический результат изобретения заключается в устранении условий для возникновения и усиления вибрации насоса путем ее демпфирования и автокомпенсации радиального износа трущейся пары деталей промежуточной подшипниковой опоры вала.
Для этого в многоступенчатом центробежном насосе, содержащем корпус с закрепленными в нем направляющими аппаратами, установленный в корпусе - посредством концевых и промежуточных подшипниковых опор - вал с поочередно размещенными на нем рабочими колесами и защитными втулками, причем каждое рабочее колесо снабжено кольцевой опорой нижнего диска, каждая из промежуточных опор выполнена из двух кольцевых П-образных в сечении деталей, телескопически встречно сопряженных друг с другом. В основаниях этих деталей выполнены отверстия. Одна из П-образных деталей неподвижно закреплена в корпусе между направляющими аппаратами, а осевая подвижность другой П-образной детали ограничена штифтом, размещенным частично в ней, а частично в продольном пазе неподвижной детали. Внешняя цилиндрическая поверхность защитной втулки, торец внутренней стенки П-образной неподвижной детали и наружная цилиндрическая поверхность внутренней стенки П-образной подвижной детали образуют кольцевую полость, которая замкнута выступом основания П-образной подвижной детали в направлении защитной втулки. На основании этой же детали выполнен еще один выступ - для контакта со штатной кольцевой опорой вышерасположенного (по валу) рабочего колеса насоса. В полости, образованной защитной втулкой и телескопически встречно сопряженными друг с другом двумя, П-образными в сечении, кольцевыми деталями, размещен упругопластичный (вязкоупругий) материал, например фторопласт и/или композит на его основе; для достижения требуемого технического результата использования изобретения необходим именно такой материал, обладающий некоторой упругостью, высокой пластичностью (вязкостью), африкционный и, к тому же, химически инертный к высокоагрессивной скважинной продукции.
Сопоставительный анализ существенных (необходимых и достаточных) признаков заявляемого технического решения с признаками прототипа (2) позволяет утверждать о соответствии его критерию "новизна", а "существенность отличий" (или "изобретательский уровень", или "неочевидность") базируются на анализе известных решений в исследуемой и смежных областях техники, так как в них не обнаружены технические решения с признаками, сходными (эквивалентными) с существенными признаками заявляемого решения и проявляющими те же свойства.
На чертеже изображен фрагмент конструкции многоступенчатого центробежного насоса со ступенями нагнетания и расположенной между ними одной из промежуточных подшипниковых опор вала на корпус насоса.
Насос содержит корпус 1 с направляющими аппаратами 2 и установленный в корпусе посредством концевых (не показаны) и промежуточных опор вал 3 с поочередно размещенными на нем рабочими колесами 4 и защитными втулками 5. Нижний диск 6 каждого рабочего колеса снабжен кольцевой опорой 7 для передачи осевой нагрузки с рабочего колеса на корпус при работе насоса. Каждая промежуточная опора вала выполнена из двух кольцевых, П-образных в сечении, деталей 8 и 9, которые телескопически встречно сопряжены друг с другом. В основаниях этих деталей (позиции 10 и 11 на фигуре) выполнены отверстия 12 и 13. П-образная деталь 8, как изображено на фигуре согласно изобретения, закреплена в корпусе между направляющими аппаратами 2, то есть неподвижна. Другая П-образная деталь (позиция 9) ограниченно осеподвижна, так как ее телескопическое сопряжение с деталью 8 ограничено линейным размером продольного паза 14 в последней и штифтом 15, который установлен в теле П-образной детали 9. Основание 11 этой детали снабжена двумя выступами, позиции 16 и 17 соответственно. Выступ 16 выполнен для контакта со штатной кольцевой опорой 7 вышерасположенного рабочего колеса. Выступ 17 выполнен для замыкания /запирания/ кольцевой полости (отдельной позицией на фигуре не показана), образованной внешней цилиндрической поверхностью 18 защитной втулки, торцом 20 внутренней стенки 19 неподвижной детали 8 и внешней цилиндрической поверхностью 22 внутренней стенки 21 П-образной осеподвижной детали 9. Образованная сопряжением вышеуказанных деталей 5, 8 и 9 кольцевая полость заполнена, то есть в ней размещен упругопластичный материал 23. Этот материал может быть размещен в полости в виде одной манжеты или, как изображено на фигуре, в виде нескольких манжет, разобщенных между собой разделительно-нажимными кольцами (на фигуре отдельной позицией не показаны). Оптимальным исполнением манжеты или манжет из упругопластичного материала 23 является равенство его суммарной поверхности, прилегающей к поверхности 18 защитной втулки, с суммарной поверхностью, прилегающей к поверхности 22 детали 9.
Как показала практика конструирования, изготовления и ремонта подобных изделий, оптимальный линейный размер - высота - промежуточной опоры приблизительно равен суммарной высоте двух рабочих ступеней насоса.
Приводом для погружного многоступенчатого центробежного насоса используется погружной электродвигатель, ротор которого стыкуется с валом насоса.
Насос работает по общеизвестной схеме, то есть - при вращении вала 3 с рабочими колесами 4 - на вход насоса поступает перекачиваемая жидкость, которая последовательно (показано стрелками на фигуре), из ступени в ступень, а также и через П-образные детали 8 и 9 каждой промежуточной опоры, набирая напор, перемещается наверх, к выходу и далее, в соответствующие коммуникации. Однако особенностью выполнения промежуточных опор, установленных между валом и корпусом и между группами ступеней насоса, является то, что упругопластичный материал 23, например африкционный, высоковязкий (то есть с малой пластической деформацией под действием внешних усилий) фторопласт, выполняет роль надежного демпфера. Демпфирование вибрации обеспечено за счет незначительной начальной упругости и пластичности материала 23, то есть практически беззазорная фиксация защитной втулки вала от непосредственных, в том числе и радиальных, вибрационного характера, контактов с деталями 8 и 9 промежуточной опоры обеспечена именно наличием и проявлением специфических свойств материала 23 под действием осевого, сжимающего материал, усилия, возникающего только при работе насоса на вышерасположенном рабочем колесе и передаваемого на осеподвижную П-образную деталь 9 с кольцевой опоры 7 этого колеса. К тому же, наличие некоторой упругости (жесткости) материала 23 предотвращает потерю и/или утечку его, как высоковязкой, но все же текучей, смазки через конструктивные зазоры сопряженных деталей насоса при его бездействии, то есть при вынужденных остановках или хранении, что в дальнейшем не требует ревизирования состояния насоса при предстоящем запуске.
Источники информации.
1. Патент РФ N 2018716, кл. F 04 D 1/06, 29/04; приор. 21.03.90, публ. 30.08.94.
2. Беззубов А.В., Щелкалин Ю.В. Насосы для добычи нефти. Справочник рабочего. М.: Недра, 1986, с. 40-49 (прототип).
Claims (1)
- Многоступенчатый центробежный насос, содержащий корпус с закрепленными в нем направляющими аппаратами, установленный в корпусе посредством концевых и промежуточных подшипниковых опор вал с поочередно размещенными на нем рабочими колесами и защитными втулками, причем каждое рабочее колесо снабжено кольцевой опорой нижнего диска для передачи осевых нагрузок с него на корпус при работе насоса, отличающийся тем, что каждая из промежуточных опор выполнена из двух кольцевых П-образных в сечении деталей, телескопически встречно сопряженных друг с другом, с отверстиями в основаниях, одна из которых неподвижна, то есть жестко закреплена в корпусе между направляющими аппаратами, осевая подвижность другой П-образной детали обеспечена размером продольного паза в неподвижной детали с выступающим в паз штифтом, установленным в теле подвижной детали, основание которой снабжено двумя выступами, один из которых выполнен для контакта с кольцевой опорой вышерасположенного по валу рабочего колеса, а другой выполнен для замыкания кольцевой полости, образованной наружной цилиндрической поверхностью защитной втулки, торцом внутренней стенки неподвижной П-образной детали промежуточной опоры и внешней цилиндрической поверхностью внутренней стенки подвижной детали промежуточной опоры, при этом в образованной кольцевой полости размещен упругопластичный материал, например фторопласт и/или композит на его основе.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97109268A RU2132000C1 (ru) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | Многоступенчатый центробежный насос |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97109268A RU2132000C1 (ru) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | Многоступенчатый центробежный насос |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97109268A RU97109268A (ru) | 1999-05-20 |
RU2132000C1 true RU2132000C1 (ru) | 1999-06-20 |
Family
ID=20193742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97109268A RU2132000C1 (ru) | 1997-05-30 | 1997-05-30 | Многоступенчатый центробежный насос |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2132000C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8287235B2 (en) | 2006-10-30 | 2012-10-16 | Schlumberger Technology Corporation | Electrical submersible pump |
-
1997
- 1997-05-30 RU RU97109268A patent/RU2132000C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Беззубов А.В., Щелканин Ю.Б. Насосы для добычи нефти. Справочник рабочего. - М.: Недра, 1986, с.40-49. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8287235B2 (en) | 2006-10-30 | 2012-10-16 | Schlumberger Technology Corporation | Electrical submersible pump |
US8678758B2 (en) | 2006-10-30 | 2014-03-25 | Schlumberger Technology Corporation | Electrical submersible pump |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2617657C (en) | Pressurized bearing system for submersible motor | |
US5531564A (en) | Centrifugal pump | |
RU2495282C1 (ru) | Многоступенчатый пластинчатый насос | |
JPH07224785A (ja) | 磁気駆動遠心ポンプ | |
US10519755B2 (en) | Sealed eccentric drive for submersible pump | |
EP0627557B1 (en) | Helical gear fluid machine | |
KR101549868B1 (ko) | 압축기용 부시베어링 및 이를 구비한 스크롤 압축기 | |
KR950703124A (ko) | 베인 셀 펌프(vane cell machine) | |
RU2132000C1 (ru) | Многоступенчатый центробежный насос | |
RU2726977C1 (ru) | Погружной многоступенчатый центробежный насос | |
RU202692U1 (ru) | Погружной многоступенчатый скважинный центробежный насос с компрессионной схемой сборки | |
RU2202053C2 (ru) | Центробежный насос | |
RU2376505C2 (ru) | Упорный подшипник скольжения для валов погружных центробежных электронасосов | |
RU2018717C1 (ru) | Герметичный насосный агрегат | |
CN108626162B (zh) | 油密封结构和包括油密封结构的压缩设备 | |
RU2162163C1 (ru) | Горизонтальная насосная установка | |
RU2027073C1 (ru) | Центробежный насос | |
RU2787446C1 (ru) | Скважинный лопастной насос | |
RU2810852C2 (ru) | Гидрозащитное устройство для погружного электродвигателя | |
RU2147083C1 (ru) | Погружной центробежный насос | |
RU2237198C1 (ru) | Входной модуль погружного центробежного многоступенчатого насоса | |
RU212223U1 (ru) | Гидравлическое разгрузочное устройство центробежного секционного насоса с непрерывно возобновляемым смазочным слоем | |
CN113260798B (zh) | 阻尼轴承部件、包括所述部件的轴承以及包括所述轴承的旋转机器 | |
RU9906U1 (ru) | Погружной многоступенчатый насос | |
SU989147A1 (ru) | Центробежный насос |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070531 |