RU2276287C1 - Multistage centrifugal pump - Google Patents
Multistage centrifugal pump Download PDFInfo
- Publication number
- RU2276287C1 RU2276287C1 RU2005107350/06A RU2005107350A RU2276287C1 RU 2276287 C1 RU2276287 C1 RU 2276287C1 RU 2005107350/06 A RU2005107350/06 A RU 2005107350/06A RU 2005107350 A RU2005107350 A RU 2005107350A RU 2276287 C1 RU2276287 C1 RU 2276287C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shaft
- housing
- pump
- disk
- unloading
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области насосостроения, в частности к многоступенчатым центробежным насосам, предназначенным для перекачки жидкости, например для поддержания пластового давления при добыче нефти.The invention relates to the field of pump engineering, in particular to multistage centrifugal pumps designed for pumping liquids, for example, to maintain reservoir pressure during oil production.
Известен центробежный насос, содержащий корпус с направляющим аппаратом, рабочие колеса, связанные с валом, радиальные опоры вала и узлы уплотнения вала (см. В.М.Черкасский и др. "Насосы, компрессоры, вентиляторы". Энергия, Москва, 1968, стр.106, рис.4-23).A known centrifugal pump containing a housing with a guide apparatus, impellers associated with the shaft, radial shaft bearings and shaft seal units (see V.M. Cherkassky and others. "Pumps, compressors, fans". Energy, Moscow, 1968, pp. .106, fig. 4-23).
Недостатком данного насоса является то, что для уравновешивания осевых усилий рабочая ступень включает два рабочих колеса. Это приводит к увеличению длины вала и к увеличению расстояния между опорами вала, что отрицательно сказывается на габаритах насоса в целом и на надежности его работы за счет низкой жесткости вала.The disadvantage of this pump is that to balance the axial forces, the working stage includes two impellers. This leads to an increase in the length of the shaft and to an increase in the distance between the shaft supports, which negatively affects the overall dimensions of the pump and its reliability due to the low rigidity of the shaft.
Наиболее близким к заявленному является центробежный насос, содержащий разъемный корпус с направляющим аппаратом, рабочие колеса, зафиксированные на рабочем валу от осевого смещения стопорным элементом, расположенным перед колесом первой ступени, радиальные опоры вала, узел уплотнения вала, расположенный со стороны всасывающего канала, и расположенную в разгрузочной полости корпуса гидропяту, включающую разгрузочный диск, установленный на валу, и опорный элемент, закрепленный на корпусе, при этом полость, заключенная между разгрузочным диском и опорным элементом, сообщена с напорным каналом насоса через зазор между рабочим колесом последней ступени и корпусом (см. В.М.Черкасский и др. "Насосы, компрессоры, вентиляторы", Москва, Энергия, 1968, стр.116, рис.4-40).Closest to the claimed one is a centrifugal pump containing a detachable housing with a guide apparatus, impellers fixed on the working shaft from axial displacement by a locking element located in front of the first stage wheel, radial shaft bearings, shaft seal assembly located on the suction channel side and located in the unloading cavity of the casing, a heel, including a unloading disk mounted on the shaft, and a support element mounted on the casing, while the cavity enclosed between the unloading a disk and a support element, communicated with the pressure channel of the pump through the gap between the impeller of the last stage and the housing (see V.M. Cherkassky et al. "Pumps, compressors, fans", Moscow, Energia, 1968, p. 116, fig. .4-40).
Недостатком этого насоса является сложность конструкции и большие габариты.The disadvantage of this pump is the complexity of the design and large dimensions.
Для упрощения конструкции и уменьшения габаритов в многоступенчатом центробежном насосе, содержащем разъемный корпус с направляющим аппаратом, рабочие колеса, зафиксированные на рабочем валу от осевого смещения стопорным элементом, расположенным перед колесом первой ступени, радиальные опоры вала, узел уплотнения вала, расположенный со стороны всасывающего канала, и расположенную в разгрузочной полости корпуса гидропяту, включающую разгрузочный диск, установленный на валу, и опорный элемент, закрепленный на корпусе, при этом полость, заключенная между разгрузочным диском и опорным элементом, сообщена с напорным каналом насоса через зазор между рабочим колесом последней ступени и корпусом, согласно изобретению узел уплотнения вала содержит соединенный с корпусом цилиндрический кожух с упорным буртом, рубашку, герметично охватывающую вал, аксиально подвижную втулку, уплотненную в кожухе, пружину, расположенную между упорным буртом и аксиально подвижной втулкой, пару уплотнительных колец, закрепленных соответственно на втулке и рубашке и контактирующих друг с другом своими плоскими поверхностями, каждая радиальная опора содержит пару расположенных одна в другой обойм с антифрикционными вкладышами, при этом между обоймами выполнены сквозные продольные каналы, внутренняя обойма одной из радиальных опор зажата между рубашкой узла уплотнения вала и к стопорным элементом, расположенным на валу, внутренняя обойма другой радиальной опоры зажата между разгрузочным диском и рабочим колесом последней ступени, торец вала размещен в разгрузочной полости, а в кожухе выполнено отверстие, к которому подключен трубопровод, сообщенный с разгрузочной полостью.To simplify the design and reduce the dimensions in a multistage centrifugal pump containing a detachable body with a guide apparatus, impellers fixed on the working shaft from axial displacement by a locking element located in front of the first stage wheel, radial shaft bearings, shaft seal assembly located on the suction channel side , and located in the unloading cavity of the casing, a heel, including the unloading disk mounted on the shaft, and a support element mounted on the casing, while the cavity, enclosed between the unloading disk and the support element, in communication with the pressure channel of the pump through the gap between the impeller of the last stage and the housing, according to the invention, the shaft seal assembly comprises a cylindrical casing with a thrust collar, a jacket tightly enclosing the shaft, an axially movable sleeve sealed in a casing, a spring located between the thrust collar and the axially movable sleeve, a pair of o-rings mounted respectively on the sleeve and the jacket and in contact with each other m with its flat surfaces, each radial support contains a pair of cages located in another with anti-friction liners, while through the longitudinal channels are made between the cages, the inner cage of one of the radial bearings is sandwiched between the jacket of the shaft seal assembly and to the locking element located on the shaft, the inner the cage of the other radial support is sandwiched between the unloading disk and the impeller of the last stage, the shaft end is placed in the unloading cavity, and a hole is made in the casing to which a conduit communicating with the relief chamber.
Для увеличения долговечности за счет уменьшения износа гидропята может быть снабжена антифрикционными кольцами, герметично закрепленными в разгрузочном диске и опорном элементе.To increase durability due to reduced wear, the heel can be equipped with anti-friction rings sealed in the unloading disk and the supporting element.
Для поддержания требуемых перепадов давлений в гидропяте и радиальных опорах трубопровод может быть дополнительно сообщен с всасывающим каналом.To maintain the required pressure drops in the span and radial bearings, the pipeline can additionally communicate with the suction channel.
Для регулировки условий работы узлов насоса в зависимости от условий эксплуатации путем изменения перепадов давлений в гидропяте и радиальных опорах в трубопроводе могут быть установлены запорно-регулирующие устройства.To adjust the operating conditions of the pump units depending on operating conditions by changing the differential pressure in the span and radial bearings in the pipeline, shut-off and control devices can be installed.
Для повышения надежности работы внутренняя обойма может включать пару прижимных колец с коническими расточками, расположенных с противоположных сторон антифрикционной втулки, при этом на втулке должны быть выполнены фаски, ответные расточкам колец.To increase the reliability of the work, the inner cage may include a pair of clamping rings with conical bores located on opposite sides of the antifriction sleeve, and bevels corresponding to the bores of the rings should be made on the sleeve.
Для упрощения изготовления разгрузочный диск и/или рубашка узла уплотнения вала и/или стопорный элемент, расположенный на валу, и/или разгрузочный диск и/или рабочее колесо последней ступени, могут быть снабжены дистанционными проставками, каждая из которых выполнена в виде шайбы, охватывающей рабочий вал.To simplify the manufacture, the unloading disk and / or shirt of the shaft seal assembly and / or the locking element located on the shaft and / or the unloading disk and / or the impeller of the last stage can be equipped with spacers, each of which is made in the form of a washer, covering working shaft.
Кроме того, для упрощения конструкции опорный элемент гидропяты и обойма радиальной опоры могут быть выполнены за одно целое.In addition, to simplify the design, the support element of the hydraulic foot and the cage of the radial support can be made in one piece.
На фиг.1 представлен продольный разрез насоса, на фиг.2 - продольный разрез узла уплотнения вала, на фиг.3 - продольный разрез гидропяты, на фиг.4 - поперечный разрез радиальной опоры, расположенной перед всасывающим каналом, на фиг 5 представлен общий вид насоса.Figure 1 shows a longitudinal section of the pump, figure 2 is a longitudinal section of the shaft seal assembly, figure 3 is a longitudinal section of the hydraulic spool, figure 4 is a cross section of the radial support located in front of the suction channel, figure 5 is a perspective view pump.
Насос содержит разъемный корпус 1 с направляющим аппаратом 2, рабочие колеса 3, рабочий вал 4, радиальные опоры вала, узел уплотнения вала, расположенный со стороны всасывающего канала 5, и расположенную в разгрузочной полости 6 корпуса гидропяту. Рабочие колеса 3 зафиксированы на рабочем валу 4 от осевого смещения стопорным элементом 7, расположенным перед колесом первой ступени, и от вращения шпонками 8. Гидропята содержит разгрузочный диск 9, установленный на валу 4, и опорный элемент 10, закрепленный на корпусе. Полость 11, заключенная между разгрузочным диском и опорным элементом, сообщена с напорным каналом 12 через зазор 13 между рабочим колесом последней ступени и корпусом. Узел уплотнения вала содержит герметично соединенный с корпусом цилиндрический кожух 14 с упорным буртом 15, рубашку 16, герметично охватывающую вал, аксиально подвижную втулку 17, уплотненную в кожухе, пружину 18, расположенную между упорным буртом и аксиально подвижной втулкой, пару уплотнительных колец 19 и 20, закрепленных соответственно на втулке и рубашке и контактирующих друг с другом своими плоскими поверхностями. Радиальные опоры содержат по паре расположенных одна в другой обойм 21, 22 и 23, 24 с антифрикционными вкладышами. Между обоймами 21 и 22 а также обоймами 23 и 24 выполнены сквозные продольные каналы 25 и 26 соответственно. Внутренняя обойма 21 одной из радиальных опор зажата между рубашкой узла уплотнения вала и стопорным элементом, расположенным на валу, а внутренняя обойма 23 другой радиальной опоры зажата между разгрузочным диском и рабочим колесом последней ступени. На валу установлен ограничитель перемещения разгрузочного диска в виде упорной гайки 27, ближайший к ней торец вала 28 размещен в разгрузочной полости. В кожухе выполнено отверстие 29, к которому подключен трубопровод 30, сообщенный с разгрузочной полостью.The pump comprises a
Гидропята может быть снабжена антифрикционными кольцами 31 и 32, герметично закрепленными в разгрузочном диске и опорном элементе.Hydrofoam can be equipped with
Трубопровод 30 может быть дополнительно сообщен с всасывающим каналом.The
В трубопроводе 30 могут быть установлены запорно-регулирующие устройства 33 и 34.In the
Внутренняя обойма может включать пару прижимных колец 35 и 36 с коническими расточками, расположенных с противоположных сторон антифрикционной втулки, при этом на втулке должны быть выполнены фаски 37 и 38, ответные расточкам колец.The inner cage may include a pair of
Разгрузочный диск и/или рубашка узла уплотнения вала и/или стопорный элемент, расположенный на валу, и/или разгрузочный диск, и/или рабочее колесо последней ступени могут быть снабжены дистанционными проставками, каждая из которых выполнена в виде шайбы, охватывающей рабочий вал.The unloading disk and / or shirt of the shaft seal assembly and / or the locking element located on the shaft and / or the unloading disk and / or the impeller of the last stage can be equipped with spacers, each of which is made in the form of a washer covering the working shaft.
Опорный элемент гидропяты и обойма радиальной опоры могут быть выполнены за одно целое.The supporting element of the heel and the holder of the radial support can be made in one piece.
Упорный бурт может быть выполнен в виде отдельной детали, соединенной с кожухом по резьбе.The thrust shoulder can be made in the form of a separate part connected to the casing by thread.
Насос работает следующим образом.The pump operates as follows.
При работе насоса жидкость под действием на нее вращающихся рабочих колес поступает из всасывающего 5 в нагнетательный 12 канал. Из нагнетательного канала, зазору 13 между рабочим колесом последней ступени и корпусом по продольным каналам 26 жидкость поступает в полость 11 между разгрузочным диском и опорным элементом, откуда по зазору между разгрузочным диском и опорным элементом поступает в разгрузочную полость 6. Из разгрузочной полости 6 жидкость по трубопроводу 30 поступает в кожух, откуда по продольным каналам 25 - во всасывающий канал 5. Кроме того, жидкость из трубопровода 30 может поступать во всасывающий канал непосредственно.When the pump is running, the liquid under the action of rotating impellers flows from the suction 5 into the discharge 12 channel. From the discharge channel, the gap 13 between the impeller of the last stage and the housing along the
Под действием перепада давлений в полости 11 и разгрузочной полости 6 на разгрузочном диске 9 создается усилие, направленное против осевых усилий на рабочих колесах. При увеличении давления в полости 11 выше допустимого разгрузочный диск 9 смещается в сторону от опорного элемента, вынуждая вал и рабочие колеса смещаться в сторону напорного канала. В результате зазор между разгрузочным диском и опорным элементов увеличивается. Давление в полости 11 снижается и опорный диск под действием осевых усилий на рабочих колесах возвращается в исходное положение. Поскольку внутренняя обойма 23 радиальной опоры зажата между разгрузочным диском и м рабочим колесом последней ступени, то есть радиальная опора расположена между рабочим колесом последней ступени и гидропятой, обеспечивается возможность использования жидкости, перетекающей из зазора 13 в полость 11, не только для изменения положения разгрузочного диска гиропяты, но и для охлаждения и смазки радиальной опоры, и кроме того позволяет расположить один торец вала в разгрузочной полости, что упрощает конструкцию и повышает надежность работы насоса в целом, снижая потери на трение, за счет использования только одного узла уплотнения вала.Under the action of the differential pressure in the
Наличие в узле уплотнения рубашки, герметично охватывающей вал, аксиально подвижной втулки, уплотненной в кожухе, и пары уплотнительных колец, препятствует вытеканию жидкости из полости кожуха в атмосферу, при этом пружина обеспечивает компенсацию износа и неточности изготовления деталей насоса и одновременно обеспечивает возможность смещения вала при работе гидропяты без изменения взаимного расположения приработанных поверхностей уплотнительных колец, что положительно сказывается на надежности и долговечности работы. Поток жидкости, поступающей во всасывающий канал через кожух и продольные каналы, обеспечивает не только возможность поддержания перепада давлений в полостях 6 и 11, необходимого для работы гидропяты, но и охлаждение трущихся уплотнительных элементов узла уплотнения вала, а также смазку и охлаждение радиальной опоры.The presence in the seal assembly of the jacket, hermetically enclosing the shaft, an axially movable sleeve sealed in the casing, and a pair of sealing rings, prevents fluid from flowing out of the casing cavity into the atmosphere, while the spring provides compensation for wear and inaccuracy in the manufacture of pump parts and at the same time provides the possibility of shaft displacement at the operation of the hydraulic foot without changing the relative position of the worked-in surfaces of the sealing rings, which positively affects the reliability and durability of the work. The fluid flow entering the suction channel through the casing and longitudinal channels provides not only the ability to maintain the differential pressure in the
Сквозные продольные каналы 25 и 26, выполненные между обоймами радиальных опор, обеспечивают равномерное по всей длине поступление жидкости к трущимся поверхностям вкладышей.Through
Наличие антифрикционных колец 32, 31, герметично закрепленных в разгрузочном диске и опорном элементе, позволяет использовать в гидропяте специальные материалы, обладающие, как правило, большой хрупкостью, но характеризующиеся малым трением и большой износостойкостью, что приводит к повышению надежности работы насоса и снижает потери на трение.The presence of
Сообщение трубопровода с всасывающим каналом позволяет перепускать жидкость из напорного канала во всасывающий и тем самым поддерживать требуемые при эксплуатации перепады давлений в гидропяте и радиальных опорах, а наличие в трубопроводе запорно-регулирующих устройств - изменять эти перепады в зависимости от условий эксплуатации.The communication of the pipeline with the suction channel allows you to bypass the liquid from the pressure channel to the suction and thereby maintain the pressure drops required during operation in the hydrofoil and radial bearings, and the presence of shut-off and control devices in the pipeline can change these drops depending on operating conditions.
Прижимные кольца с коническими расточками, расположенные с противоположных сторон антифрикционной втулки, на которой выполнены фаски, ответные расточкам колец, обеспечивают передачу крутящего момента от вала тулке, что позволяет выполнить втулку из материала с малой конструкционной прочностью на растяжение.The clamping rings with conical bores located on opposite sides of the antifriction sleeve, on which chamfers are made, corresponding to the bores of the rings, transmit torque from the shaft to the sleeve, which allows the sleeve to be made of a material with low structural tensile strength.
Снабжение разгрузочного диска и/или рубашки узла уплотнения вала и/или стопорного элемента, расположенного на валу, и/или разгрузочного диска и/или рабочего колеса последней ступени, дистанционными проставками, каждая из которых выполнена в виде шайбы, охватывающей рабочий вал, позволяет упростить их изготовление за счет компенсации неточности продольных размеров подбором толщины дистанционных проставокProviding the unloading disk and / or shirt of the shaft seal assembly and / or the locking element located on the shaft and / or the unloading disk and / or the impeller of the last stage with remote spacers, each of which is made in the form of a washer covering the working shaft, simplifies their manufacture by compensating for inaccuracies in the longitudinal dimensions by selecting the thickness of the spacers
Кроме того, для упрощения конструкции опорный элемент гидропяты и обойма радиальной опоры выполнены за одно целое.In addition, to simplify the design, the supporting element of the hydraulic foot and the cage of the radial support are made in one piece.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005107350/06A RU2276287C1 (en) | 2005-03-16 | 2005-03-16 | Multistage centrifugal pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005107350/06A RU2276287C1 (en) | 2005-03-16 | 2005-03-16 | Multistage centrifugal pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2276287C1 true RU2276287C1 (en) | 2006-05-10 |
Family
ID=36657185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005107350/06A RU2276287C1 (en) | 2005-03-16 | 2005-03-16 | Multistage centrifugal pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2276287C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009142528A1 (en) * | 2008-05-20 | 2009-11-26 | Schlumberger Canada Limited | Electric submersible pump |
RU2456482C2 (en) * | 2010-07-12 | 2012-07-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Turbocharger |
RU2482336C1 (en) * | 2009-04-01 | 2013-05-20 | Сименс Акциенгезелльшафт | Rotor for hydraulic machine |
CN103352875A (en) * | 2013-06-27 | 2013-10-16 | 上海第一水泵厂有限公司 | Horizontal type self-balancing multistage centrifugal pump with high cavitation resistance |
CN110410354A (en) * | 2019-09-04 | 2019-11-05 | 上海中韩杜科泵业制造有限公司 | A kind of water pump axial force self-balancing device |
-
2005
- 2005-03-16 RU RU2005107350/06A patent/RU2276287C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЧЕРКАССКИЙ В.М. и др. Насосы, компрессоры, вентиляторы. Москва, Энергия, 1968, с.116, рис.4-40. * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009142528A1 (en) * | 2008-05-20 | 2009-11-26 | Schlumberger Canada Limited | Electric submersible pump |
RU2482336C1 (en) * | 2009-04-01 | 2013-05-20 | Сименс Акциенгезелльшафт | Rotor for hydraulic machine |
RU2456482C2 (en) * | 2010-07-12 | 2012-07-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Turbocharger |
CN103352875A (en) * | 2013-06-27 | 2013-10-16 | 上海第一水泵厂有限公司 | Horizontal type self-balancing multistage centrifugal pump with high cavitation resistance |
CN110410354A (en) * | 2019-09-04 | 2019-11-05 | 上海中韩杜科泵业制造有限公司 | A kind of water pump axial force self-balancing device |
CN110410354B (en) * | 2019-09-04 | 2024-04-26 | 上海中韩杜科泵业制造有限公司 | Axial force self-balancing device of water pump |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2345745T3 (en) | IMPROVED PUSHING BEARING FOR MULTIETHEAD CENTRIFUGAL PUMPS. | |
RU2276287C1 (en) | Multistage centrifugal pump | |
US8016571B2 (en) | Thrust and intake chamber for pump | |
US5256038A (en) | Canned motor pump | |
US6629829B1 (en) | Vane type rotary machine | |
US20190063450A1 (en) | Centrifugal pump with balancing device and a method of balancing axial forces of the centrifugal pump | |
SE453317B (en) | SELF-REGULATING HYDROSTATIC BLOCK STOCK | |
RU2342564C1 (en) | Mixed-flow screw-type pump with automatic unit for rotor relief from axial force | |
RU2726977C1 (en) | Submersible multistage centrifugal pump | |
US4343591A (en) | Turbomachine seal system | |
US4242064A (en) | Rotary fluid pump with eccentrically moving pumping sleeve | |
KR20090082921A (en) | Side-channel pump | |
RU2202053C2 (en) | Centrifugal pump | |
US20110073412A1 (en) | Axial fan compact bearing viscous pump | |
RU2027073C1 (en) | Centrifugal pump | |
US10634152B2 (en) | Multi-bearing design for shaft stabilization | |
EP3449129B1 (en) | Modular thrust-compensating rotor assembly | |
RU2777508C1 (en) | High pressure centrifugal pump | |
SU715824A1 (en) | Centrifugal pump | |
JP5351818B2 (en) | Horizontal shaft pump | |
RU2324081C2 (en) | Sliding bearing | |
EP3857072B1 (en) | A multistage pump with axial thrust optimization | |
RU38858U1 (en) | SINGLE AUGER PUMP PUMP | |
RU65585U1 (en) | CENTRIFUGAL PUMP | |
RU2246042C1 (en) | Centrifugal pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20070426 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070317 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20080902 |
|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20101013 |
|
QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20101013 Effective date: 20130125 |
|
QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20080902 Effective date: 20130213 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |