RU2234620C1 - Submersible multistage centrifugal pump - Google Patents

Submersible multistage centrifugal pump Download PDF

Info

Publication number
RU2234620C1
RU2234620C1 RU2003113230/06A RU2003113230A RU2234620C1 RU 2234620 C1 RU2234620 C1 RU 2234620C1 RU 2003113230/06 A RU2003113230/06 A RU 2003113230/06A RU 2003113230 A RU2003113230 A RU 2003113230A RU 2234620 C1 RU2234620 C1 RU 2234620C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
impeller
axial
shaft
hub
support
Prior art date
Application number
RU2003113230/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003113230A (en
Inventor
Ю.А. Языков (RU)
Ю.А. Языков
Д.Г. Левит (RU)
Д.Г. Левит
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Фирма "Джилекс"
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 Общество с ограниченной ответственностью Фирма "Джилекс" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Фирма "Джилекс"
Priority to RU2003113230/06A priority Critical patent/RU2234620C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2234620C1 publication Critical patent/RU2234620C1/en
Publication of RU2003113230A publication Critical patent/RU2003113230A/en

Links

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: oil producing industry.
SUBSTANCE: invention relates to pumps designed for lifting liquids from wells. Proposed pump contains stages with guide vane assemblies in which main axial supports made of wear-resistant material with covers and impellers are mounted. Each impeller has its own axial support being a seal dividing suction and discharge spaces. Axial support is made in form of bead projecting on end face of impeller and resting on surface of cover. Shaft of pump is non-round in section and it carries hub of impeller fitted with clearance and separating washers made of antifriction material and provided with holes corresponding to non-found section of shaft. Hub of impeller is made projecting over end face of last impeller from side of inlet. Separating washers are installed on shaft for axial displacement at both sides from impeller hub. Thickness of each separating washer is less than axial clearance formed by end face of hub and end face of main axial support. Guide vane assembly with main axial support is installed before first impeller. End face of main axial support pointed to impeller side forms, together with separating washer, axial clearance whose size is less than height of bead of additional support of impeller.
EFFECT: increased service life of pump owing to prevention of destruction of first impeller.
1 dwg

Description

Изобретение относится к насосостроению, а более конкретно к скважинным насосам для подъема воды и жидкостей из скважин.The invention relates to pump engineering, and more particularly to borehole pumps for lifting water and liquids from wells.

Известен погружной многоступенчатый насос, ступень которого содержит рабочее колесо центробежного типа, направляющий аппарат и его крышку (RU 2186251 C1, кл. F 04 D 13/10, 27.07.2002). К недостаткам такого насоса относится базирование колеса в направляющем аппарате насоса, при котором его центрирование осуществляется как на валу насоса, установленного в своих радиальных опорах, так и в радиальных опорах направляющего аппарата, в результате чего из-за погрешностей изготовления возникает повышенное трение, и часть мощности тратится на его преодоление. Кроме того, при попадании в зазоры твердых частиц возможно заклинивание и насос недолговечен в работе.Known submersible multi-stage pump, the stage of which contains a centrifugal impeller, a guide apparatus and its cover (RU 2186251 C1, CL F 04 D 13/10, 07.27.2002). The disadvantages of such a pump include wheel basing in the pump guide, in which it is centered both on the pump shaft mounted in its radial bearings and in the radial bearings of the guide, resulting in increased friction due to manufacturing errors, and part power is spent on overcoming it. In addition, if solid particles get into the gaps, it is possible to jam and the pump is short-lived.

Наиболее близким к изобретению является погружной многоступенчатый насос, содержащий ступени с направляющими аппаратами, в которые вмонтированы основные осевые опоры из износостойкого материала, крышками и рабочими колесами, каждое из которых имеет собственную дополнительную осевую опору, являющуюся также уплотнением, разделяющим полости всасывания и нагнетания, и выполненную в виде выступающего на торце рабочего колеса бурта, опирающегося на поверхность крышки; вал некруглого сечения, на котором по посадке с зазором установлена ступица рабочего колеса, отверстие которой соответствует некруглому сечению вала, и разделительные шайбы из антифрикционного материала (ЕР 0554803 A1, кл. F 04 D 29/16, 13/10, 11.08.1993).Closest to the invention is a multi-stage submersible pump containing stages with guide vanes, in which the main axial bearings of wear-resistant material are mounted, caps and impellers, each of which has its own additional axial bearing, which is also a seal separating the suction and discharge cavities, and made in the form of a shoulder acting on the end of the impeller, resting on the surface of the lid; non-circular section shaft, on which an impeller hub is installed with a clearance, the hole of which corresponds to a non-circular section of the shaft, and spacer washers of antifriction material (EP 0554803 A1, CL F 04 D 29/16, 13/10, 11.08.1993) .

К недостаткам такой конструкции насоса относится быстрый выход из строя и разрушение первого рабочего колеса (непосредственно осуществляющего всасывание жидкости из скважины) и потери напора из-за отсутствия основной опоры из износостойкого материала перед первым рабочим колесом.The disadvantages of this pump design include a quick failure and destruction of the first impeller (directly sucking fluid from the well) and pressure loss due to the lack of a main support of wear-resistant material in front of the first impeller.

Задачей настоящего изобретения является повышение долговечности работы насоса при сохранении первоначальной величины напора за счет предотвращения разрушения первого рабочего колеса.The objective of the present invention is to increase the durability of the pump while maintaining the initial pressure value by preventing the destruction of the first impeller.

Технический результат достигается тем, что в погружном многоступенчатом насосе, содержащем ступени с направляющими аппаратами, в которые вмонтированы основные осевые опоры из износостойкого материала, крышками и рабочими колесами, каждое из которых имеет собственную дополнительную осевую опору, являющуюся также уплотнением, разделяющим полости всасывания и нагнетания, и выполненную в виде выступающего на торце рабочего колеса бурта, опирающегося на поверхность крышки; вал некруглого сечения, на котором по посадке с зазором установлена ступица рабочего колеса, посадочное отверстие которой соответствует некруглому сечению вала, и разделительные шайбы из антифрикционного материала, согласно изобретению ступица рабочего колеса выполнена выступающей над торцом последнего со стороны входа, разделительные шайбы установлены на валу с возможностью осевого перемещения по обе стороны ступицы рабочего колеса, каждая из шайб имеет отверстие, соответствующее некруглому сечению вала, и толщину, меньшую осевого зазора, образованного торцом ступицы и торцом основной опоры, перед первым рабочим колесом установлен направляющий аппарат с основной осевой опорой, торец которой, обращенный в сторону рабочего колеса, образует с разделительной шайбой осевой зазор, размер которого меньше высоты бурта дополнительной опоры рабочего колеса.The technical result is achieved in that in a multi-stage submersible pump containing steps with guide vanes, in which the main axial bearings of wear-resistant material are mounted, covers and impellers, each of which has its own additional axial support, which is also a seal separating the suction and discharge cavities , and made in the form of a shoulder acting on the end of the impeller, resting on the surface of the lid; a non-circular sectional shaft, on which an impeller hub is installed at a clearance with a gap, a bore of which corresponds to a non-circular section of the shaft, and spacer washers of antifriction material, according to the invention, the impeller hub is protruding above the end face of the latter from the input side, spacer washers are mounted on the shaft with the possibility of axial movement on both sides of the impeller hub, each of the washers has an opening corresponding to a non-circular section of the shaft, and a thickness smaller than the axial a gap formed by the end face of the hub and the end of the main support, in front of the first impeller, a guide apparatus with a main axial support is installed, the end of which facing the impeller forms an axial clearance with a spacer that is smaller than the height of the shoulder of the additional support of the impeller.

За счет установки направляющего аппарата перед первым рабочим колесом предотвращается разрушение торцевой поверхности рабочего колеса со стороны всасывания из-за недопущения контакта его торца с поверхностью крышки по мере износа бурта осевой дополнительной опоры, сближению трущихся поверхностей и контакту по основной осевой опоре. Следствием этого является то, что напор, обеспечиваемый первым рабочим колесом, сохраняется на протяжении всего срока службы насоса.Due to the installation of the guide apparatus in front of the first impeller, the destruction of the end surface of the impeller from the suction side is prevented due to the prevention of the contact of its end with the surface of the lid as the shoulder of the axial additional support wears out, the friction surfaces come closer and the contact along the main axial support. The consequence of this is that the pressure provided by the first impeller is maintained throughout the life of the pump.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен лучший вариант выполнения первой ступени погружного многоступенчатого насоса.The invention is illustrated in the drawing, which shows the best embodiment of the first stage of a submersible multistage pump.

Первая ступень погружного многоступенчатого насоса состоит из рабочего колеса 1, двух направляющих аппаратов 2 и 3 с основными осевыми опорами 4 и 5 из износостойкого материала, например керамики, крышки 6 с вспомогательной осевой опорой 7, шайб 8 и 9 из антифрикционного материала, например наполненного графитом или дисульфидом молибдена фторопласта, и вала 10. На торце рабочего колеса 1 со стороны всасывания выполнен кольцевой бурт 11, опирающийся на поверхность опоры 7 крышки 6, в качестве уплотнения разделяющий полости всасывания и нагнетания, а также являющийся дополнительной осевой опорой рабочего колеса 1. Вал 10 выполнен некруглого сечения, посадочные отверстия рабочего колеса 1 и разделительных шайб 8, 9 соответствуют некруглому сечению вала 10 и допускают их осевое перемещение. Толщина шайб 8, 9 меньше осевого зазора, образованного торцом ступицы рабочего колеса 1 и торцом соответствующей основной осевой опоры 4 или 5. Направляющий аппарат 2 установлен перед рабочим колесом 1 и имеет основную осевую опору 4, торец которой, обращенный в сторону колеса 1, образует с шайбой 8 осевой зазор k1. Размер указанного зазора k1 меньше высоты k2 бурта 11 дополнительной опоры рабочего колеса.The first stage of a multi-stage submersible pump consists of an impeller 1, two guide vanes 2 and 3 with the main axial bearings 4 and 5 of wear-resistant material, such as ceramic, a cover 6 with an auxiliary axial support 7, washers 8 and 9 made of antifriction material, for example, filled with graphite or fluoropolymer molybdenum disulfide and shaft 10. At the end of the impeller 1, an annular collar 11 is made on the suction side, resting on the surface of the support 7 of the cover 6, separating the suction and discharge cavities as a seal, as well as being an additional axial support of the impeller 1. The shaft 10 is made of non-circular section, the mounting holes of the impeller 1 and spacer washers 8, 9 correspond to the non-circular section of the shaft 10 and allow their axial movement. The thickness of the washers 8, 9 is less than the axial clearance formed by the end face of the impeller hub 1 and the end face of the corresponding main axial support 4 or 5. The guide apparatus 2 is installed in front of the impeller 1 and has a main axial support 4, the end of which facing the wheel 1 forms with washer 8 axial clearance k1. The size of the specified gap k1 is less than the height k2 of the shoulder 11 of the additional impeller support.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Рабочее колесо 1, приводимое во вращение валом 10, осуществляет перекачивание жидкости, как центробежное. В случае отсутствия напора на выходе, рабочее колесо, увлекаемое потоком, прижимается своим торцом через шайбу 9 к основной опоре 5, вмонтированной в направляющий аппарат 3. При наличии напора на выходе насоса, рабочее колесо под действием перепада давлений во всасывающей и нагнетательной полостях прижимается к вспомогательной опоре 7 крышки 6 посредством бурта 11. По мере износа бурта 11, который служит также уплотнением, разделяющим полости всасывания и нагнетания для создания перепада давлений, происходит сближение торцов ступицы рабочего колеса 1 и основной опоры 4 - без нарушения уплотнения, т.е. без снижения объемного КПД насоса. После износа бурта 11 на величину зазора k1, торец рабочего колеса 1 через шайбу 8 прижимается к основной опоре 4, вмонтированной в направляющий аппарат 2. После этого скорость износа бурта 11 снижается на несколько порядков, т.к. резко снижаются окружные скорости трения из-за перехода контакта на меньший диаметр, причем скорость износа дополнительной и основной опор становится равной, что является условием ненарушения уплотнения. Для предотвращения контакта торца рабочего колеса 1 с крышкой 6 высота k2 бурта 11 больше зазора k1.The impeller 1, driven by rotation of the shaft 10, carries out the pumping of the liquid, as a centrifugal. In the absence of pressure at the outlet, the impeller, carried away by the flow, is pressed with its end through the washer 9 to the main support 5 mounted in the guide apparatus 3. If there is pressure at the pump outlet, the impeller is pressed against the pressure drop in the suction and discharge cavities the auxiliary support 7 of the cover 6 by means of a collar 11. As the collar 11 is worn, which also serves as a seal separating the suction and discharge cavities to create a pressure differential, the ends of the working hub come closer together wheel 1 and the main gear 4 - without breaking the seal, i.e., without reducing the volumetric efficiency of the pump. After the collar 11 is worn by the clearance k1, the end of the impeller 1 is pressed through the washer 8 to the main support 4 mounted in the guide apparatus 2. After this, the wear rate of the collar 11 is reduced by several orders of magnitude, because the peripheral friction velocities sharply decrease due to the transition of the contact to a smaller diameter, and the wear rate of the additional and main bearings becomes equal, which is a condition for the seal not to break. To prevent contact of the end face of the impeller 1 with the cover 6, the height k2 of the shoulder 11 is greater than the gap k1.

Поскольку вал 10 передает на колесо 1 “чистый” крутящий момент, не препятствуя его осевому и угловым перемещениям в продольных плоскостях, за счет сопряжения рабочего колеса 1 с валом 10 с зазором, предотвращается заклинивание колеса при попадании в зазор твердых частиц, а точность изготовления вала, его опор, собственно колеса и направляющего аппарата может быть менее высокой, чем у его аналога.Since the shaft 10 transmits “pure” torque to the wheel 1, without obstructing its axial and angular movements in the longitudinal planes, due to the coupling of the impeller 1 with the shaft 10 with a clearance, jamming of the wheel when solid particles enter the gap is prevented, and the shaft manufacturing accuracy , its supports, the actual wheel and the guide device may be less high than its counterpart.

Вследствие установки дополнительного направляющего аппарата на входе в насос и установки в нем основной опоры рабочего колеса, повышена долговечность работы первого рабочего колеса с заданным напором до долговечности работы всех колес насоса. Кроме того, установка направляющего аппарата на входе в насос снижает гидродинамические потери от неустойчивости потока жидкости.Due to the installation of an additional guide vane at the pump inlet and the installation of the main impeller support in it, the durability of the first impeller with a given head is increased to the durability of all pump wheels. In addition, installing a guide vane at the pump inlet reduces hydrodynamic losses from fluid flow instability.

Claims (1)

Погружной многоступенчатый насос, содержащий ступени с направляющими аппаратами, в которые вмонтированы основные осевые опоры из износостойкого материала, крышками и рабочими колесами, каждое из которых имеет собственную дополнительную осевую опору, являющуюся также уплотнением, разделяющим полости всасывания и нагнетания, и выполненную в виде выступающего на торце рабочего колеса бурта, опирающегося на поверхность крышки; вал некруглого сечения, на котором по посадке с зазором установлена ступица рабочего колеса, посадочное отверстие которой соответствует некруглому сечению вала, и разделительные шайбы из антифрикционного материала, отличающийся тем, что ступица рабочего колеса выполнена выступающей над торцем последнего со стороны входа, разделительные шайбы установлены на валу с возможностью осевого перемещения по обе стороны ступицы рабочего колеса, каждая из шайб имеет отверстие, соответствующее некруглому сечению вала, и толщину, меньшую осевого зазора, образованного торцем ступицы и торцем основной опоры, перед первым рабочим колесом установлен направляющий аппарат с основной осевой опорой, торец которой, обращенный в сторону рабочего колеса, образует с разделительной шайбой осевой зазор, размер которого меньше высоты бурта дополнительной опоры рабочего колеса.A multi-stage submersible pump containing stages with guiding devices, in which the main axial bearings of wear-resistant material are mounted, covers and impellers, each of which has its own additional axial support, which is also a seal separating the suction and discharge cavities, and made in the form of a protruding the end of the impeller shoulder, resting on the surface of the cover; a shaft of non-circular section, on which the impeller hub is installed at a clearance with a gap, the bore of which corresponds to a non-circular section of the shaft, and spacer washers of antifriction material, characterized in that the impeller hub is protruding above the end of the latter from the input side, the spacer washers are mounted on the shaft with the possibility of axial movement on both sides of the impeller hub, each of the washers has an opening corresponding to a non-circular section of the shaft, and a thickness smaller than the axial a gap formed by the end face of the hub and the end of the main support, in front of the first impeller, a guide apparatus with a main axial support is installed, the end of which facing the impeller forms an axial clearance with a spacer that is smaller than the height of the shoulder of the additional impeller support.
RU2003113230/06A 2003-05-12 2003-05-12 Submersible multistage centrifugal pump RU2234620C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003113230/06A RU2234620C1 (en) 2003-05-12 2003-05-12 Submersible multistage centrifugal pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003113230/06A RU2234620C1 (en) 2003-05-12 2003-05-12 Submersible multistage centrifugal pump

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2234620C1 true RU2234620C1 (en) 2004-08-20
RU2003113230A RU2003113230A (en) 2004-11-10

Family

ID=33414419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003113230/06A RU2234620C1 (en) 2003-05-12 2003-05-12 Submersible multistage centrifugal pump

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2234620C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013180604A3 (en) * 2012-05-25 2014-02-27 Yazykov Andrey Yurievich Centrifugal multiple-impeller electric pump
RU213166U1 (en) * 2022-04-28 2022-08-29 Андрей Юрьевич Языков CENTRIFUGAL MULTI-STAGE ELECTRIC PUMP

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013180604A3 (en) * 2012-05-25 2014-02-27 Yazykov Andrey Yurievich Centrifugal multiple-impeller electric pump
EA026452B1 (en) * 2012-05-25 2017-04-28 Андрей Юрьевич Языков Centrifugal multistage electric pump
US9874213B2 (en) 2012-05-25 2018-01-23 Andrey Yurievich Yazykov Centrifugal multiple-impeller electric pump
RU2786289C1 (en) * 2021-11-26 2022-12-19 Андрей Юрьевич Языков Automatic pump
RU213166U1 (en) * 2022-04-28 2022-08-29 Андрей Юрьевич Языков CENTRIFUGAL MULTI-STAGE ELECTRIC PUMP

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2554387C1 (en) Submersible centrifugal pump for pumping of fluid medium containing solid particles
US8801360B2 (en) Centrifugal pump with thrust balance holes in diffuser
US8016571B2 (en) Thrust and intake chamber for pump
CN105351206A (en) Segmentation type multi-stage centrifugal pump
CA2845547C (en) Bearing assembly for a vertical turbine pump
TWI788526B (en) Dry vacuum pump
CN1815039A (en) Multi-stage centrifugal pump capable of self-balancing axial force by impeller
RU2726977C1 (en) Submersible multistage centrifugal pump
RU2234620C1 (en) Submersible multistage centrifugal pump
RU2307263C1 (en) Centrifugal pump
RU202692U1 (en) SUBMERSIBLE SUBMERSIBLE BOREHOLE CENTRIFUGAL PUMP WITH COMPRESSION DIAGRAM ASSEMBLY
CN205401146U (en) Festival segmentation multistage centrifugal pump
EP3436703B1 (en) Impeller-type liquid ring compressor
RU2208708C2 (en) Oil-well centrifugal electric pump
RU2622680C1 (en) Installation of the submersible dipper pump of the packet compression type and the method of its assembly
RU2196254C2 (en) Centrifugal pump
JP4157841B2 (en) Pump using waste tires
RU2246638C2 (en) Horizontal centrifugal pump
RU209480U1 (en) Installation of a submersible vane pump to maintain reservoir pressure
RU2296244C1 (en) Device for cooling and protection of end seal of submersible electric motor from hard particles
RU212053U1 (en) Installation with a submersible centrifugal pump to maintain reservoir pressure
RU2311561C1 (en) Design of multistage pump
RU2442909C2 (en) Multi-stage high-speed immersed impeller pump
RU148640U1 (en) GAS SEPARATOR FOR SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL ELECTRIC PUMP
CA2715953C (en) Centrifugal pump with thrust balance holes in diffuser

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050513