RU2168068C1 - Horizontal multi-sectional centrifugal pumping unit - Google Patents

Horizontal multi-sectional centrifugal pumping unit Download PDF

Info

Publication number
RU2168068C1
RU2168068C1 RU99122771A RU99122771A RU2168068C1 RU 2168068 C1 RU2168068 C1 RU 2168068C1 RU 99122771 A RU99122771 A RU 99122771A RU 99122771 A RU99122771 A RU 99122771A RU 2168068 C1 RU2168068 C1 RU 2168068C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
head
shafts
cylinder
shaft
screw
Prior art date
Application number
RU99122771A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.Т. Козлов
В.Н. Окин
Р.Б. Сафин
Original Assignee
Потребительское общество "Финэкс"
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 Потребительское общество "Финэкс" filed Critical Потребительское общество "Финэкс"
Priority to RU99122771A priority Critical patent/RU2168068C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2168068C1 publication Critical patent/RU2168068C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: manufacture of pumps; centrifugal pumps for injection of water into beds in oil production. SUBSTANCE: pumping unit includes pump sections with shafts, inlet unit including housing, cylinder which is located axially with shaft arranged inside this cylinder, end seals and bearings with support, clutch, electric motor and frame. Adjacent ends of shafts of first section of pump and inlet unit are provided with couplers made in form of screws with cylindrical heads. Screws are driven into shafts. Bearing face of head of one of screws is made at angle α which is open towards its threaded section. Head of other screw is provided with blind cylindrical recess. End wall is also made at angle α on side of head which is open away from threaded section: 170<α<180. End sections of both heads are provided with sector slots and projections which are engageable and are locked by splined clutch. Cylinder and bearing support are provided with straightway passages forming cooling chamber together with shaft. EFFECT: reduced labor consumption due to avoidance of inlet unit of precision bearings, reduction of sealing members, avoidance of oil piping system and end seal cooling pipe line. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области насосостроения, в частности к центробежным насосам для закачки воды в пласты при добыче нефти. Оно может быть использовано также в насосных установках для добычи нефти с приводом на поверхности для соединения вращающихся валов с валом погружного насоса. The invention relates to the field of pump engineering, in particular to centrifugal pumps for pumping water into reservoirs during oil production. It can also be used in pumping installations for oil production with a surface drive to connect the rotating shafts to the shaft of a submersible pump.

Известен насосный агрегат, содержащий корпус, размещенный в емкости с перекачиваемой жидкостью и закрепленный на его колонне, расположенное в корпусе рабочее колесо, соединенное с двигателем, находящимся вне емкости посредством валопровода, состоящего из валов, соединенных компенсирующими муфтами и закрепленных в подшипниках скольжения, установленных в разъемах колонны. Причем валы снабжены закладными элементами с хвостовиками, контактирующими с центрирующими сферами и накидными гайками (1,2). A pump assembly is known, comprising a housing located in a container with a pumped liquid and fixed on its column, an impeller located in the housing, connected to an engine located outside the tank by means of a shaft shaft consisting of shafts connected by compensating couplings and mounted in sliding bearings installed in column connectors. Moreover, the shafts are equipped with embedded elements with shanks in contact with the centering spheres and union nuts (1,2).

К основным недостаткам указанной конструкции относятся:
- высокая трудоемкость изготовления деталей, соединяющих смежные валы, обусловленная сложностью выполнения сферических поверхностей в местах контакта;
- значительные поперечные размеры соединяемых деталей, обуславливающие их непригодность для применения в насосах с малыми поперечными размерами, например, в нефтяных погружных центробежных насосах для добычи нефти.
The main disadvantages of this design include:
- the high complexity of manufacturing parts connecting adjacent shafts, due to the complexity of the implementation of spherical surfaces at the contact points;
- significant transverse dimensions of the connected parts, making them unsuitable for use in pumps with small transverse dimensions, for example, in oil submersible centrifugal pumps for oil production.

Известна также горизонтальная многосекционная центробежная насосная установка фирмы "РЭДА", состоящая из многосекционных насосов, сочлененных жестко своими корпусами, а валами - с возможностью незначительного продольного смещения с помощью шлицевых муфт, входного узла для ввода перекачиваемой жидкости в первую секцию насоса, муфты, соединяющей вал входного узла с валом электродвигателя и рамы. Входной узел состоит из корпуса, выполненного в виде тройника, в котором аксиально расположен цилиндр для размещения в нем приводного вала на прецессионных подшипниках качения и торцового уплотнения (3). Also known is a horizontal multi-section centrifugal pumping unit of the company "REDA", consisting of multi-section pumps rigidly articulated by their bodies, and by shafts - with the possibility of slight longitudinal displacement using splined couplings, an input unit for introducing the pumped liquid into the first section of the pump, a coupling connecting the shaft input node with the shaft of the electric motor and the frame. The input node consists of a housing made in the form of a tee, in which a cylinder is axially located for placement of a drive shaft in it on precession rolling bearings and a mechanical seal (3).

К недостаткам данной конструкции относятся:
- высокая трудоемкость изготовления входного узла, продиктованная наличием прецессионных подшипников качения, высокоточных посадочных мест под них, большого количества уплотнительных колец и манжет, регулировочных устройств, системы охлаждения и подачи масла в полость подшипников качения и системы подачи перекачиваемой жидкости в полость торцового уплотнения;
- большие эксплутационные расходы, обусловленные необходимостью привлечения для ремонта, наладки и эксплуатации высококвалифицированных специалистов и необходимостью дополнительных затрат энергии на охлаждение и подачу масла в полость подшипников качения и на компенсацию осевой силы, приходящейся на торец вала.
The disadvantages of this design include:
- the high complexity of manufacturing the input unit, dictated by the presence of precession rolling bearings, high-precision seats for them, a large number of o-rings and seals, adjusting devices, a cooling system and oil supply to the cavity of rolling bearings and a system for supplying pumped fluid to the cavity of the mechanical seal;
- high operating costs due to the need to attract highly qualified specialists for repair, commissioning and operation and the need for additional energy costs for cooling and supplying oil to the cavity of the rolling bearings and to compensate for the axial force per shaft end.

Задачей изобретения является снизить трудоемкость изготовления насосной установки и эксплутационные расходы. The objective of the invention is to reduce the complexity of manufacturing a pumping unit and operating costs.

Указанная задача решается описываемой горизонтальной центробежной насосной установкой, содержащей насосные секции с валами, входной узел, включающий корпус, аксиально расположенный цилиндр, внутри которого находится вал, торцовое уплотнение и подшипники с опорой, муфту, электродвигатель и раму. This problem is solved by the described horizontal centrifugal pumping unit containing pump sections with shafts, an inlet assembly including a housing, an axially located cylinder, inside of which there is a shaft, a mechanical seal and bearings with a support, a coupling, an electric motor and a frame.

Новым является то, что смежные торцы валов первой секции насоса и входного узла снабжены сцепками, выполненными в виде винтов с цилиндрическими головками, ввернутых в валы, причем опорная грань головки одного винта выполнена с углом α, удовлетворяющим условию 170<α<180 и раскрытым в сторону его резьбового участка, а в головке другого винта имеется глухая цилиндрическая выточка, причем ее торцовая стенка, расположенная со стороны головки, выполнена также с углом α, удовлетворяющим условию 170<α<180 и раскрытым в противоположную от резьбового участка сторону;
на торцовых участках обеих головок в зоне между поверхностями глухой цилиндрической выточки и винта выполнены секторные пазы и выступы с одинаковым центральным углом и одинаковым количеством; выступы одной головки винта находятся в контакте с выступами другой головки и зафиксированы в этом положении накидной шлицевой муфтой; аксиально расположенный цилиндр и опора подшипника скольжения входного узла выполнены с проходными каналами и образуют с валом камеру охлаждения.
What is new is that the adjacent ends of the shafts of the first section of the pump and the inlet assembly are equipped with couplers made in the form of screws with cylindrical heads screwed into the shafts, the bearing face of the head of one screw being made with an angle α satisfying 170 <α <180 and disclosed in the side of its threaded section, and in the head of the other screw there is a blind cylindrical undercut, and its end wall located on the side of the head is also made with an angle α satisfying the condition 170 <α <180 and opened opposite to the threaded part weaving side;
on the end sections of both heads in the area between the surfaces of a blind cylindrical undercut and a screw, sector grooves and protrusions with the same central angle and the same number are made; the protrusions of one screw head are in contact with the protrusions of the other head and are fixed in this position by a spline sleeve coupling; The axially located cylinder and the bearing support of the input unit are made with passage channels and form a cooling chamber with the shaft.

Новым также является то, что проходные каналы в аксиально расположенном цилиндре выполнены в его конце со стороны торцового уплотнения. Also new is that the passage channels in the axially located cylinder are made at its end from the side of the mechanical seal.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемой насосной установки. In FIG. 1 shows a General view of the proposed pump installation.

На фиг. 2 - продольный разрез входного узла. In FIG. 2 is a longitudinal section of the input node.

На фиг. 3 - узел соединения вала последней ступени насоса с валом входного узла. In FIG. 3 - the connection node of the shaft of the last stage of the pump with the shaft of the input node.

На фиг. 4 - поперечный разрез по АА фиг. 3
Установка включает (см. фиг. ) в себя секции насосов 1, соединенных между собой жестко с помощью крепежных элементов 2, ложеместы 3. хомуты 4, входной узел 5 со всасывающим трубопроводом 6, муфту 7, выкидной патрубок 8, электродвигатель 9 и раму 10. Входной узел 5, в свою очередь, состоит (см. фиг. 2) из корпуса 11 с входным патрубком 12 с аксиально расположенным внутри корпуса цилиндром 13 с проходными каналами 14 со стороны торцового уплотнения, вала 15, установленного в опоре 16 и в крышке 17 на подшипниках скольжения, торцового уплотнения 18 и узла 19 соединения вала последней ступени насоса 1 с валом 15.
In FIG. 4 is a cross section along AA of FIG. 3
The installation includes (see Fig.) The sections of the pumps 1, rigidly connected to each other by means of fasteners 2, a clamp, 3. clamps 4, an input unit 5 with a suction pipe 6, a coupling 7, a discharge pipe 8, an electric motor 9 and a frame 10 The input node 5, in turn, consists of (see Fig. 2) of the housing 11 with the inlet pipe 12 with a cylinder 13 axially located inside the housing with passage channels 14 on the side of the mechanical seal, the shaft 15 installed in the support 16 and in the cover 17 on bearings of a mechanical seal 18 and a joint assembly 19 last pump stage shaft 1 with the shaft 15.

Опора 16 имеет проходные каналы 20, а цилиндр 13 совместно с валом 15 и крышкой 17 образуют камеру охлаждения "в". The support 16 has passage channels 20, and the cylinder 13 together with the shaft 15 and the cover 17 form a cooling chamber "b".

Узел 19 (фиг. 3) включает в себя сцепки 21 и 22, выполненные в виде винтов, ввернутых соответственно в вал последней ступени насоса 1 и вал 15 входного узла 5. Винты имеют цилиндрические головки, опорная грань головки одного винта выполнена с углом α, удовлетворяющим условию 170<α<180 и раскрытым в сторону его резьбового участка, а в головке другого винта выполнена глухая цилиндрическая выточка 23, причем ее торцовая стенка, расположенная со стороны головки, выполнена также с углом α, удовлетворяющим условию 170<α<180 и раскрытым в противоположную от резьбового участка сторону. На торцовых участках обеих головок, заключенных между диаметрами "D" и "d", выполнены в сцепке 21 секторные пазы 24 и выступы 25, а в сцепке 22 - секторные пазы 26 и совпадающие на чертеже с пазами 24 выступы 27. Пазы и выступы в обеих головках выполнены с одинаковым центральным углом и имеют одинаковое количество. Выступы одной головки винта находятся в контакте с выступами другой головки и зафиксированы в этом положении накидной шлицевой муфтой 28. The node 19 (Fig. 3) includes couplers 21 and 22, made in the form of screws screwed into the shaft of the last stage of the pump 1 and shaft 15 of the input node 5. The screws have cylindrical heads, the bearing face of the head of one screw is made with an angle α, satisfying condition 170 <α <180 and opened towards its threaded portion, and a blind cylindrical recess 23 is made in the head of another screw, and its end wall located on the side of the head is also made with an angle α satisfying condition 170 <α <180 and open opposite to the threads Vågå portion side. On the end sections of both heads, enclosed between the diameters "D" and "d", sectorial grooves 24 and protrusions 25 are made in the coupling 21, and sectorial grooves 26 and protrusions 27 coinciding in the drawing with the grooves 24 are made in the coupling 22. Grooves and protrusions in both heads are made with the same central angle and have the same amount. The protrusions of one screw head are in contact with the protrusions of the other head and are fixed in this position by a spline sleeve coupling 28.

Установка работает следующим образом. Installation works as follows.

Перекачиваемая жидкость, пройдя участок всасывающего трубопровода 6, попадает в полость "а" входного узла 5, из которой часть потока через проходные каналы 14 аксиально расположенного цилиндра 13 направляется в полость "в" для охлаждения торцового уплотнения 18. Далее, пройдя полость"в", поток смешивается с основным потоком, направляющимся во всасывающую полость первой секции насоса 1. При этом усилия, возникающие от давления на торец вала 15 полностью передаются на сцепку 21 и создают в сцепках 21 и 22 растягивающие напряжения, позволяющие исключить из конструкции подшипники для восприятия осевых усилии. The pumped liquid, passing through the suction pipe section 6, enters the cavity "a" of the inlet 5, from which part of the flow through the passageways 14 of the axially located cylinder 13 is directed into the cavity "in" to cool the mechanical seal 18. Then, passing the cavity "in" , the flow is mixed with the main flow directed to the suction cavity of the first section of the pump 1. In this case, the forces arising from the pressure on the end of the shaft 15 are completely transmitted to the hitch 21 and create tensile stresses in the hitch 21 and 22, eliminating s design of bearings for the thrust.

Применение данного технического решения позволит:
- снизить трудоемкость изготовления входного узла установки, благодаря значительному упрощению его конструкцию, достигнутому в свою очередь благодаря фиксации его вала относительно вала первой ступени насоса в продольном направлении;
- снизить эксплутационные расходы, благодаря исключению из конструкции входного узла прецессионных подшипников, снижению количества уплотнительных элементов, исключению системы маслопровода и трубопровода системы охлаждения торцового уплотнения.
Application of this technical solution will allow:
- reduce the complexity of manufacturing the input node of the installation, due to a significant simplification of its design, achieved in turn by fixing its shaft relative to the shaft of the first stage of the pump in the longitudinal direction;
- reduce operating costs, due to the exclusion of precession bearings from the input assembly design, the reduction in the number of sealing elements, the elimination of the oil pipe system and the mechanical seal cooling pipe system.

Использованная информация. Information used.

1. А.с. N 1649120, МКИ F 04 D 13/08, 1991 г. Аналог. 1. A.S. N 1649120, MKI F 04 D 13/08, 1991. Analog.

2. А. с. N 1800120, МКИ F 04 D 13/08, 1993 г. (зависимое от а.с. N 1649120). Аналог. 2. A. p. N 1800120, MKI F 04 D 13/08, 1993 (dependent on a.s. N 1649120). The analogue.

3. Каталожный материал фирмы РЭДА", 1998 г. (Reda Pump Company Monctief Oil international, Jnc, 14450, TC Jester Saite 222 Houston Texas 77014) (Чертежи на 3-х листах прилагаются ). Прототип. 3. Catalog material of the company REDA ", 1998 (Reda Pump Company Monctief Oil international, Jnc, 14450, TC Jester Saite 222 Houston Texas 77014) (Drawings on 3 sheets are attached). Prototype.

Claims (2)

1. Горизонтальная многосекционная центробежная насосная установка, содержащая насосные секции с валами, входной узел, включающий корпус, аксиально расположенный цилиндр, внутри которого находится вал, торцевое уплотнение и подшипники с опорой, муфту, электродвигатель и раму, отличающаяся тем, что смежные торцы валов первой секции насоса и входного узла снабжены сцепками, выполненными в виде винтов с цилиндрическими головками, ввернутых в валы, причем опорная грань головки одного винта выполнена с углом α, удовлетворяющим условию 170o < α < 180o и раскрытым в сторону его резьбового участка, а в головке другого винта имеется глухая цилиндрическая выточка, причем ее торцевая стенка, расположенная со стороны головки, выполнена также с углом α, удовлетворяющим условию 170o < α < 180o и раскрытым в противоположную от резьбового участка сторону, на торцовых участках обеих головок в зоне между поверхностями глухой цилиндрической выточки и винта выполнены секторные пазы и выступы с одинаковым центральным углом и одинаковым количеством, выступы одной головки винта находятся в контакте с выступами другой головки и зафиксированы в этом положении накидной шлицевой муфтой, аксиально расположенный цилиндр и опора подшипника скольжения входного узла выполнены с проходными каналами и образуют с валом камеру охлаждения.1. A horizontal multisectional centrifugal pump installation comprising pump sections with shafts, an inlet assembly including a housing, an axially arranged cylinder with a shaft inside, an end seal and bearings with a support, a coupling, an electric motor and a frame, characterized in that the adjacent ends of the shafts are first sections of the pump and inlet assembly are equipped with couplers made in the form of screws with cylindrical heads screwed into the shafts, the bearing face of the head of one screw being made with an angle α satisfying 170 o <α <1 80 o and opened towards its threaded section, and in the head of another screw there is a blind cylindrical undercut, and its end wall located on the side of the head is also made with an angle α satisfying the condition 170 o <α <180 o and opened in the opposite direction threaded section side, on the end sections of both heads in the area between the surfaces of the blind cylindrical undercut and screw, sector grooves and protrusions with the same central angle and the same number are made, the protrusions of one screw head are in contact with by the protrusions of the other head and fixed in this position by a spline sleeve coupling, the axially located cylinder and the bearing support of the input node sliding are made with passage channels and form a cooling chamber with the shaft. 2. Горизонтальная многосекционная центробежная насосная установка по п. 1, отличающаяся тем, что проходимые каналы в аксиально расположенном цилиндре выполнены в его конце со стороны торцевого уплотнения. 2. The horizontal multi-section centrifugal pumping unit according to claim 1, characterized in that the passable channels in the axially located cylinder are made at its end from the side of the mechanical seal.
RU99122771A 1999-10-29 1999-10-29 Horizontal multi-sectional centrifugal pumping unit RU2168068C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99122771A RU2168068C1 (en) 1999-10-29 1999-10-29 Horizontal multi-sectional centrifugal pumping unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99122771A RU2168068C1 (en) 1999-10-29 1999-10-29 Horizontal multi-sectional centrifugal pumping unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2168068C1 true RU2168068C1 (en) 2001-05-27

Family

ID=20226352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99122771A RU2168068C1 (en) 1999-10-29 1999-10-29 Horizontal multi-sectional centrifugal pumping unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2168068C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2484304C1 (en) * 2011-12-01 2013-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Нефтекамский машиностроительный завод" (ООО "НКМЗ") Main electric pump unit with attachments to frame with use of built supports, and method for improvement of unit characteristics
RU2520777C1 (en) * 2012-12-05 2014-06-27 Общество с ограниченной ответственностью "Балтийские магистральные нефтепроводы" (ООО "Балтнефтепровод") Pump rotor alignment with housing at main line pump unit mid-life repair
RU2702823C2 (en) * 2014-10-01 2019-10-11 ДжиИ ОЙЛ ЭНД ГЭС ЭСП, ИНК. Connection of washer for shafts of ground pump, which bear axial load
RU2821116C1 (en) * 2023-03-30 2024-06-17 "Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук" (ИГД СО РАН) Axial-centrifugal sectional fan (embodiments)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Reda Company Monctief Oil international Jnc., 14450. TC Jester Saite 222, Houston Texas 77014, 26.05.1998. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2484304C1 (en) * 2011-12-01 2013-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Нефтекамский машиностроительный завод" (ООО "НКМЗ") Main electric pump unit with attachments to frame with use of built supports, and method for improvement of unit characteristics
RU2520777C1 (en) * 2012-12-05 2014-06-27 Общество с ограниченной ответственностью "Балтийские магистральные нефтепроводы" (ООО "Балтнефтепровод") Pump rotor alignment with housing at main line pump unit mid-life repair
RU2702823C2 (en) * 2014-10-01 2019-10-11 ДжиИ ОЙЛ ЭНД ГЭС ЭСП, ИНК. Connection of washer for shafts of ground pump, which bear axial load
RU2821116C1 (en) * 2023-03-30 2024-06-17 "Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук" (ИГД СО РАН) Axial-centrifugal sectional fan (embodiments)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11846282B2 (en) High pressure pump
US5129795A (en) Motor driven pump
US2455022A (en) Submersible double-acting fluid piston deep well pump
US8246251B1 (en) Thrust box and skid for a horizontally mounted submersible pump
US20030044299A1 (en) Fluid displacement apparatus and method
RU2168068C1 (en) Horizontal multi-sectional centrifugal pumping unit
US20200056609A1 (en) Eccentric Screw Pump
EP0168366B1 (en) A device for pumping oil
US5951248A (en) Vertical configured pump
RU2142067C1 (en) Horizontal pump plant
CN113503128B (en) All-metal concentric forced flow distribution positive displacement downhole motor
CN214660902U (en) Vertical chemical industry circulating pump and fused salt circulating pump
US20060210403A1 (en) Method of running a down hole rotary pump
RU2162163C1 (en) Horizontal pumping unit
CN110748576A (en) Conveniently-disassembled coupling for vertical pipeline pump
US2878757A (en) High pressure rotary pump unit
CN218913193U (en) Multistage magnetic force jet pump
US5921750A (en) Compact interbowl assembly coupler for vertical turbine pumps
WO2006122359A2 (en) Hydraulic pump assembly
US11629720B2 (en) Thrust box and skid for a horizontally mounted submersible pump
KR200326519Y1 (en) An apparatus for jointing pipe using double-layered pipe
RU190649U1 (en) Horizontal pumping unit with magnetic clutch
CN216767791U (en) Mechanical seal sinking type pit pump
CN219221073U (en) Stirring bottom bearing with cooling, heat dissipation and flushing and lubricating functions
RU2687674C1 (en) Horizontal pumping unit