RU2186251C2

RU2186251C2 - Module-section of multistage submersible centrifugal pump

Info

Publication number: RU2186251C2
Application number: RU2000118543/06A
Authority: RU
Inventors: Я.А. Глускин; А.Л. Кузнецов; А.Б. Кулигин; А.В. Трулев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Борец"
Priority date: 2000-07-14
Filing date: 2000-07-14
Publication date: 2002-07-27

Abstract

FIELD: oil producing industry; pumps. SUBSTANCE: invention relates to design of centrifugal pumps intended for pumping out formation fluid. Each stage of proposed module-section of multistage submersible centrifugal pump has impeller with driving and driven disks and blades fitted between disks, and guide vane assembly with vanes. In edge of driving disk cutouts are made for each channel for communicating space of each channel with space enclosed between driving disk and following guide vane assembly. Outer diameters of driven disk, driving disk and blades of impeller can be equal. Walls of cutouts in edge of driving disk can be made out- of square relative to driving disk plane. One wall of cutout can start from place of intersection of convex surface of blade with driving disk. EFFECT: increased pressure head at operation at low rates. 5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к насосостроению, а более конкретно к конструкциям центробежных насосов для откачки пластовой жидкости из скважин, и может быть применено при добыче нефти. The invention relates to pump engineering, and more particularly to the designs of centrifugal pumps for pumping formation fluid from wells, and can be used in oil production.

Известен погружной центробежный многоступенчатый насос для откачки пластовой жидкости из нефтяных скважин. Ступень такого насоса содержит рабочее колесо и направляющий аппарат [1]. К недостаткам этого насоса относится невысокое давление, создаваемое ступенью при малых расходах и нестабильности характеристик при работе в двух- или трехфазных нефтеводогазовых средах. Known submersible centrifugal multistage pump for pumping formation fluid from oil wells. The stage of such a pump contains an impeller and a guide apparatus [1]. The disadvantages of this pump include the low pressure created by the stage at low flow rates and instability of characteristics when working in two- or three-phase oil and gas environments.

Наиболее близким к предлагаемому является погружной центробежный насос, каждая ступень которого содержит направляющий аппарат и рабочее колесо, содержащее ведущий и ведомый диски с размещенными между ними лопастями, с установленными на периферии ведущего диска импеллерами [2]. Импеллеры создают дополнительный напор ступени. Closest to the proposed one is a submersible centrifugal pump, each stage of which contains a guiding apparatus and an impeller, containing a driving and driven disks with blades placed between them, with impellers mounted on the periphery of the driving disk [2]. Impellers create additional step pressure.

Недостатком этого устройства является то, что кпд ступени несколько уменьшен по сравнению с ступенями без импеллеров, напор ступени недостаточен за счет несогласованной работы лопастей рабочего колеса и импеллеров. The disadvantage of this device is that the efficiency of the stage is slightly reduced compared to steps without impellers, the pressure of the stage is insufficient due to the inconsistent operation of the impeller blades and impellers.

Задачей настоящего изобретения является расширение диапазона применения устройства. The present invention is to expand the range of application of the device.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения - увеличение напора при работе на малых расходах. The technical result that can be obtained by carrying out the invention is an increase in pressure when working at low costs.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известной модуль-секции погружного многоступенчатого центробежного насоса, каждая ступень которого имеет рабочее колесо и направляющий аппарат, рабочее колесо содержит ведущий и ведомый диски с размещенными между ними лопастями, между лопастями образованы каналы, направляющий аппарат содержит лопатки, согласно изобретению рабочее колесо снабжено вырезами, размещенными в его ведущем диске, причем вырезы выполнены с возможностью соединения канала с областью, заключенной между ведущим диском и последующим направляющим аппаратом. To solve the problem with achieving the specified technical result in the well-known module section of a submersible multistage centrifugal pump, each stage of which has an impeller and a guide apparatus, the impeller contains a drive and a driven disc with blades located between them, channels are formed between the blades, the guide apparatus contains blades, according to the invention, the impeller is equipped with cutouts located in its drive disk, and the cutouts are made with the possibility of connecting the channel with a blade between the drive disk and the subsequent guide vane.

Дополнительно в модуль-секции погружного многоступенчатого центробежного насоса наружные диаметры ведомого диска, ведущего диска и лопастей рабочего колеса могут быть равны, вырезы могут быть выполнены для каждого канала, стенки вырезов в крае ведущего диска могут быть выполнены не перпендикулярными плоскости ведущего диска, одна стенка каждого выреза может находиться в месте пересечения выпуклой поверхности лопасти с ведущим диском. Additionally, in the module section of a submersible multistage centrifugal pump, the outer diameters of the driven disk, the driving disk and the impeller vanes can be equal, cutouts can be made for each channel, the walls of the cutouts in the edge of the driving disk can be made not perpendicular to the plane of the driving disk, one wall of each the cutout may be at the intersection of the convex surface of the blade with the drive disk.

За счет выполнения модуль-секции многоступенчатого погружного центробежного насоса, удовлетворяющего описанным выше условиям, удалось решить поставленную задачу с достижением технического результата. Due to the implementation of the module section of a multistage submersible centrifugal pump that meets the conditions described above, it was possible to solve the problem with the achievement of the technical result.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения поясняются лучшим вариантом его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи. These advantages, as well as features of the present invention are illustrated by the best option for its implementation with reference to the accompanying drawings.

На фиг. 1 изображена ступень модуль-секции погружного многоступенчатого центробежного насоса в разрезе. In FIG. 1 shows a sectional step of a module section of a submersible multistage centrifugal pump.

На фиг. 2 изображено рабочее колесо с видом на ведущий диск со стороны последующего направляющего аппарата. In FIG. 2 shows the impeller with a view of the drive disk from the side of the subsequent guide vanes.

На фиг. 3 изображено сечение рабочего колеса с видом на ведущий диск со стороны каналов. In FIG. 3 shows a cross section of the impeller with a view of the drive disk from the side of the channels.

Модуль-секция погружного многоступенчатого центробежного насоса состоит из ступеней, ступень состоит из рабочего колеса 1 и направляющего аппарата 2. Рабочее колесо 1 содержит ведущий 3 и ведомый 4 диски с размещенными между ними лопастями 5. Наружные диаметры ведомого диска 4, ведущего диска 3 и лопастей 5 рабочего колеса 1 равны. Для каждого канала, ограниченного соседними лопастями 5, ведущим 3 и ведомым 4 дисками в крае ведущего диска 3 выполнены вырезы 6, соединяющие область канала с областью, заключенной между ведущим диском 3 и последующим направляющим аппаратом. Стенки 7 и 8 вырезов 6 в крае ведущего диска 3 выполнены не перпендикулярными плоскости ведущего диска 3. Стенка 7 выреза 6 начинается от места пересечения выпуклой поверхности лопасти 5 с ведущим диском 3. Направляющий аппарат 2 содержит лопатки 9 и наружную крышку 10. The module section of a submersible multistage centrifugal pump consists of steps, the step consists of an impeller 1 and a guiding apparatus 2. The impeller 1 contains a drive 3 and a driven 4 discs with blades placed between them 5. The outer diameters of the driven disc 4, driving disc 3 and blades 5 impellers 1 are equal. For each channel bounded by adjacent blades 5, leading 3 and driven 4 disks, cutouts 6 are made in the edge of the leading disk 3, connecting the channel region with the region enclosed between the leading disk 3 and the subsequent guide vane. The walls 7 and 8 of the cutouts 6 at the edge of the drive disk 3 are not perpendicular to the plane of the drive disk 3. The wall 7 of the cutout 6 starts from the intersection of the convex surface of the blade 5 with the drive disk 3. The guide device 2 contains blades 9 and the outer cover 10.

Устройство работает следующим образом. Жидкость, проходя через каналы рабочего колеса 1, ограниченного соседними лопастями 5, ведущим 3 и ведомым 4 дисками, увеличивает свою энергию. К последующему направляющему аппарату жидкость выходит через вырезы 6 в ведущем диске 3, при этом наклонные стенки 7 и 8 вырезов сообщают дополнительную энергию потоку, что выражается в повышении напора при малых расходах. В направляющем аппарате 2 жидкость проходит между лопатками 9, где происходит преобразование скоростной энергии потока жидкости в давление. The device operates as follows. The liquid, passing through the channels of the impeller 1, limited by adjacent blades 5, leading 3 and driven 4 disks, increases its energy. To the subsequent guide vane, the fluid exits through the cutouts 6 in the drive disk 3, while the inclined walls 7 and 8 of the cutouts provide additional energy to the flow, which is manifested in an increase in pressure at low flow rates. In the guide vane 2, fluid passes between the vanes 9, where the velocity energy of the fluid flow is converted to pressure.

Изобретение может быть применено в конструкциях центробежных насосов для перекачивания жидкостей, в том числе при добыче нефти из скважин. The invention can be applied in the construction of centrifugal pumps for pumping liquids, including in the production of oil from wells.

Источники информации
1. Богданов Н.А. Погружные центробежные насосы для добычи нефти. - М.: Недра, 1968, 38-50 с.Sources of information
1. Bogdanov N.A. Submersible centrifugal pumps for oil production. - M .: Nedra, 1968, 38-50 s.

2. Патент РФ 2138691, МПК 6 F 04 D 13/10, 1/06, 31/00 от 25.11.97. 2. RF patent 2138691, IPC 6 F 04 D 13/10, 1/06, 31/00 from 11.25.97.

Claims

1. The module section of a submersible multistage centrifugal pump, each stage of which has an impeller and a guide apparatus, the impeller contains a drive and a driven disc with blades placed between them, channels are formed between the blades, the guide apparatus contains blades, characterized in that the impeller is provided cutouts located in its leading disk, and the cuts are made with the possibility of connecting the channel with the area enclosed between the leading disk and the subsequent guide apparatus.

2. The module section according to claim 1, characterized in that the outer diameters of the driven disk, the driving disk and the impeller blades are equal.

3. The module section according to claim 1, characterized in that the cutouts are made for each channel.

4. The module section according to claim 1, characterized in that the walls of the cutouts in the edge of the drive disk are made perpendicular to the plane of the drive disk.

5. The module section according to claim 3, characterized in that one wall of each cut-out is located at the intersection of the convex surface of the blade with the drive disk.