RU2367820C1 - Centrifugal well pump stage - Google Patents
Centrifugal well pump stage Download PDFInfo
- Publication number
- RU2367820C1 RU2367820C1 RU2007147276/06A RU2007147276A RU2367820C1 RU 2367820 C1 RU2367820 C1 RU 2367820C1 RU 2007147276/06 A RU2007147276/06 A RU 2007147276/06A RU 2007147276 A RU2007147276 A RU 2007147276A RU 2367820 C1 RU2367820 C1 RU 2367820C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- pumps
- hub
- sleeve base
- screw
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области насосостроения, более конкретно - к центробежным погружным насосам с ограниченными диаметральными размерами, а в частности к их рабочим органам. Оно может найти применение и в других центробежных насосах, которые при работе с жидкостью, содержащей газообразные вещества, имеют небольшой кавитационный запас.The invention relates to the field of pump engineering, and more specifically to centrifugal submersible pumps with limited diametric dimensions, and in particular to their working bodies. It can find application in other centrifugal pumps, which, when working with a liquid containing gaseous substances, have a small cavitation reserve.
Известна ступень погружного многоступенчатого насоса, состоящая из рабочего колеса, снабженного ведущим и ведомым дисками с размещенными между ними лопатками, и направляющего аппарата с профилированными радиальными лопатками (Патент РФ №2138691, МКИ 6F04D 13/10, 1/06, 31/00, 1999 г.).Known stage submersible multistage pump, consisting of an impeller equipped with a driving and driven discs with blades placed between them, and a guide vane with profiled radial blades (RF Patent No. 2138691, MKI
Недостатки устройства:The disadvantages of the device:
- значительная глубина погружения насоса под динамический уровень, обусловленная необходимостью предотвращения срыва потока в момент входа перекачиваемой среды в полость рабочего колеса первой ступени, происходящего из-за возникновения в ней разряжения вследствие присутствия в перекачиваемой среде значительного объема газа;- a significant depth of immersion of the pump at a dynamic level, due to the need to prevent flow stall at the moment of entry of the pumped medium into the cavity of the impeller of the first stage, due to the occurrence of vacuum in it due to the presence of a significant amount of gas in the pumped medium;
- малая эффективность работы насоса при значительных газосодержаниях в перекачиваемой среде вследствие необходимости контроля за изменением динамического уровня, а в случае изменения последнего - необходимость останавливать установку до восстановления динамического уровня.- low efficiency of the pump with significant gas content in the pumped medium due to the need to control changes in the dynamic level, and in case of a change in the latter - the need to stop the installation until the dynamic level is restored.
Известна ступень центробежного насоса, состоящая из рабочего колеса и неподвижных лопаток, установленных во входном патрубке насоса (А.К.Михайлов и В.В.Малюшенко. Лопастные насосы. - М., Машиностроение, 1977 г., стр.126, рис.67a).A known centrifugal pump stage, consisting of an impeller and fixed blades installed in the pump inlet (A.K. Mikhailov and V.V. Malyushenko. Vane pumps. - M., Mechanical Engineering, 1977, p. 126, Fig. 67a).
Это устройство предназначено для предотвращения закрутки всего потока во входном патрубке насоса и не применимо в ступенях погружных скважинных насосов.This device is designed to prevent swirling of the entire flow in the inlet of the pump and is not applicable in the steps of submersible borehole pumps.
Известен многоступенчатый конденсатный центробежный насос, состоящий из нескольких ступеней, каждая из которых содержит рабочее колесо с радиальными каналами и направляющий аппарат со спиральными каналами, причем первая ступень выполнена так, что она имеет поперечную площадь входного кольцевого канала значительно больше площади одноименного канала последующего рабочего колеса (Источник тот же, стр.250, рис.136 и стр.126, рис.67в).A multi-stage condensate centrifugal pump is known, consisting of several stages, each of which contains an impeller with radial channels and a guiding apparatus with spiral channels, the first stage being made so that it has a transverse area of the input annular channel significantly larger than the area of the same channel of the subsequent impeller ( The source is the same, p. 250, fig. 136 and p. 126, fig. 67c).
Недостатки устройства:The disadvantages of the device:
- неудовлетворительная эффективность работы в скважинных насосах вследствие малых поперечных размеров последних, так как создаваемый шнековым колесом подпор ничтожно мал;- poor performance in borehole pumps due to the small transverse dimensions of the latter, since the support created by the screw wheel is negligible;
- неудовлетворительный КПД, обусловленный тем, что при нагнетании многофазных сред шнековый рабочий орган, установленный на одном валу с рабочим колесом при малых глубинах погружения насоса, способствует более интенсивному выделению газа из перекачиваемой среды, следовательно - срыву потока.- unsatisfactory efficiency, due to the fact that when injecting multiphase media, a screw working element mounted on the same shaft as the impeller at shallow depths of immersion of the pump, contributes to a more intense release of gas from the pumped medium, therefore, the flow is interrupted.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является погружной моноблочный многоступенчатый центробежный насос RSG, первая со стороны всасывания ступень которого содержит рабочее колесо, состоящее из ведущего и ведомого дисков с расположенными между ними лопатками, направляющий аппарат со спиральными лопатками и устройство, создающее подпор в зоне входа жидкости в канал рабочего колеса (Каталог 1997 г. Фирмы FAIATEC, насос RSG погружной для сжиженных газов).The closest in technical essence to the proposed one is a submersible monoblock multistage centrifugal pump RSG, the first stage on the suction side of which contains an impeller consisting of a drive and a driven disc with vanes located between them, a guiding apparatus with spiral vanes and a device that creates a backwater in the entrance area fluids into the impeller channel (FAIATEC catalog 1997, RSG submersible pump for liquefied gases).
К основным недостаткам насоса относятся:The main disadvantages of the pump include:
- потребность в повышенных давлениях подпора, приводящих к значительным материальным и энергетическим затратам, проявляющимся через использование дополнительных участков (длин) насосоно-компрессорных труб и кабеля, а также потерь напряжения на дополнительном участке кабеля;- the need for increased back-up pressures, leading to significant material and energy costs, manifested through the use of additional sections (lengths) of the tubing and cable, as well as voltage losses in the additional cable section;
- неудовлетворительная эффективность работы подобной ступени в конструкциях нефтяных насосов вследствие малых диаметральных их размеров, так как создаваемый небольшим в диаметре осевым колесом подпор недостаточен, чтобы добиться сохранения неразрывности потока.- the unsatisfactory performance of such a stage in the designs of oil pumps due to their small diametrical dimensions, since the back pressure created by the small axial wheel diameter is insufficient to achieve the continuity of the flow.
Задачей изобретения является создание ступени центробежного скважинного насоса, обеспечивающей повышенную величину подпора в зоне входа жидкости в радиальные каналы рабочего колеса, снижение глубины погружения насоса под динамический уровень и повышение эффективности работы насоса.The objective of the invention is the creation of a centrifugal borehole pump stage, which provides an increased amount of backwater in the zone of fluid entry into the radial channels of the impeller, a decrease in the immersion depth of the pump at a dynamic level, and an increase in the efficiency of the pump.
Указанная задача решается предлагаемой ступенью центробежного скважинного насоса, включающей рабочее колесо, состоящее из ведущего и ведомого дисков с расположенными между ними лопатками, приемный и выкидной направляющие аппараты со спиральными лопатками и устройство, создающее подпор в зоне входа жидкости в канал рабочего колеса.This problem is solved by the proposed step of a centrifugal borehole pump, which includes an impeller consisting of a driving and driven disks with vanes located between them, a receiving and flow guide vanes with spiral vanes, and a device that creates a back up in the area of fluid inlet into the channel of the impeller.
Новым является то, что устройство, создающее подпор, выполнено в виде многозаходного (не более трех) винта, втулочная основа которого снабжена буртиком, жестко соединенным с выкидным направляющим аппаратом, плавно сопряженным со стороны всасывания с цилиндрическим участком втулочной основы и образующим с торцом винта кольцевое фигурное пространство, причем на цилиндрическом участке втулочной основы выполнены наклонные тонкостенные ребра, имеющие направление навивки, противоположное вращению рабочего колеса с углом подъема винтовой линии, равным 40…45°, и выступающие за пределы втулочной основы.What is new is that the backpressure device is made in the form of a multi-start (no more than three) screw, the sleeve base of which is provided with a shoulder rigidly connected to the flow guide device smoothly interfaced on the suction side with the cylindrical section of the sleeve base and forming an annular ring with the screw face shaped space, moreover, on the cylindrical section of the sleeve base, inclined thin-walled ribs are made having a winding direction opposite to the rotation of the impeller with an angle of elevation of the screw lines equal to 40 ... 45 °, and protruding beyond the sleeve base.
На фиг.1 изображено устройство, создающее подпор в зоне входа жидкости в каналы рабочего колеса.Figure 1 shows a device that creates a backwater in the area of fluid entry into the channels of the impeller.
На фиг.2 - участок насоса в частичном разрезе.Figure 2 - section of the pump in partial section.
На фиг.3 - вид на выкидной направляющий аппарат и устройство, создающее подпор со стороны всасывания.Figure 3 is a view of the flow guide apparatus and the device that creates a backwater from the suction side.
Ступень насоса содержит в себе рабочее колесо 1 (фиг.2), состоящее из ведущего 2 и ведомого 3 дисков, несущих на себе подшипниковые кольца 4 и 5, радиальных лопаток 6, и приемный 7 и выкидной 8 направляющие аппараты со своими лопатками 9 и 10 (фиг.2 и 3). Выкидной направляющий аппарат 8 снабжен со стороны всасывания жестко установленным в нем устройством для создания подпора 11 (фиг.1), имеющим втулочную основу 12, которая на одном конце по радиусу плавно переходит на больший диаметр, образуя буртик 13.The pump stage contains an impeller 1 (figure 2), consisting of a drive 2 and a driven 3 disks bearing bearing rings 4 and 5, radial blades 6, and a receiving 7 and discharge 8 guide vanes with their blades 9 and 10 (figure 2 and 3). The flow guide device 8 is equipped on the suction side with a device rigidly installed in it for creating a backwater 11 (Fig. 1), having a
Горизонтальный участок втулочной основы 12 снабжен тонкостенными винтовыми ребрами 14, имеющими противоположные вращению рабочего колеса 1 направление и углы наклона на поверхности ребер, равные 40…45°. На другом конце втулочной основы 12 винтовые ребра 14 выходят за пределы втулочной основы. Кольцевое фигурное пространство "ж" расположено на переходном участке выкидного направляющего аппарата 8. При углах 40…45° скорость входа потока жидкости в каналы рабочего колеса является оптимальной.The horizontal section of the
Каждая центральная стенка 15 винтового ребра 14 соединяется с ее периферийной стенкой по радиусу 16 (фиг.2).Each Central wall 15 of the
Работает насос следующим образом. При вращении рабочих колес 1 (фиг.2) жидкость из полостей "а" направляется в радиальные каналы “б", а затем в спиральные каналы "в" приемного направляющего аппарата 7, откуда попадает в каналы "г" (фиг.3) и далее - в каналы "д" выкидного направляющего аппарата 8. Здесь движущаяся жидкость пока сохраняет направление движения в сторону вращения рабочего колеса 1. Попав в кольцевое фигурное пространство "ж" (фиг.1), поток жидкости плавно меняет направление своего движения, т.е. жидкость с этого момента двигается по каналам "и" навстречу вращению рабочего колеса 1 и на выходе из винтовых каналов "и" ее встречают лопатки 6 рабочего колеса 1. В результате поток жидкости наезжает на лопатки 6 со скоростью, образуя повышенный подпор в зоне входа в каналы "б".The pump operates as follows. When the impellers 1 rotate (FIG. 2), the fluid from the cavities “a” is directed into the radial channels “b”, and then into the spiral channels “into” the receiving guide apparatus 7, from where it enters the channels “g” (FIG. 3) and further, into the channels “e” of the flow guide device 8. Here, the moving fluid still maintains the direction of movement in the direction of rotation of the impeller 1. Once in the ring-shaped space “g” (Fig. 1), the fluid flow smoothly changes its direction of motion, i.e. e. the liquid from this moment moves along the channels "and" towards the rotation of the worker eights Wheels 1 and at the outlet of the helical channels "and" meet its blades 6 of the impeller 1. As a result, the liquid flow runs into the blade 6 at a speed higher backwater forming in the entrance to the channels zone "b".
Предлагаемое техническое решение повышает эффективность работы насоса вследствие снижения количества срывов потока в зоне входа жидкости в первую ступень, а снабжение последующих за первой ступенью устройствами, создающими подпор, приводит к появлению избыточного подпора в каждой ступени. В результате оптимальная точка графика H-Q перемещается в правую сторону от начала координат, т.е. повышается расход и КПД. Снижается также глубина погружения насоса под динамический уровень.The proposed technical solution improves the efficiency of the pump due to the reduction of the number of stalls in the zone of fluid entry into the first stage, and the supply of devices subsequent to the first stage, creating a backwater, leads to the appearance of excess backwater in each stage. As a result, the optimal point of the H-Q graph moves to the right side from the origin, i.e. increased consumption and efficiency. The immersion depth of the pump under the dynamic level is also reduced.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007147276/06A RU2367820C1 (en) | 2007-12-18 | 2007-12-18 | Centrifugal well pump stage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007147276/06A RU2367820C1 (en) | 2007-12-18 | 2007-12-18 | Centrifugal well pump stage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007147276A RU2007147276A (en) | 2009-06-27 |
RU2367820C1 true RU2367820C1 (en) | 2009-09-20 |
Family
ID=41026610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007147276/06A RU2367820C1 (en) | 2007-12-18 | 2007-12-18 | Centrifugal well pump stage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2367820C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107762979A (en) * | 2017-10-19 | 2018-03-06 | 江苏大学 | A kind of compact liquefied natural gas immersed pump guide vane structure |
-
2007
- 2007-12-18 RU RU2007147276/06A patent/RU2367820C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107762979A (en) * | 2017-10-19 | 2018-03-06 | 江苏大学 | A kind of compact liquefied natural gas immersed pump guide vane structure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007147276A (en) | 2009-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7837450B2 (en) | Water well pump | |
US3647314A (en) | Centrifugal pump | |
CA2419458C (en) | Electric submersible pump with specialized geometry for pumping viscous crude oil | |
US9574562B2 (en) | System and apparatus for pumping a multiphase fluid | |
US3771900A (en) | Graduated screw pump | |
US6406277B1 (en) | Centrifugal pump with inducer intake | |
RU57393U1 (en) | CENTRIFUGAL PUMP WITH TWO-SIDED INPUT WHEEL | |
RU2472973C1 (en) | Optimisation method of geometrical parameters of flow passages of stages of submersible centrifugal pump with low flow rate | |
RU2367820C1 (en) | Centrifugal well pump stage | |
RU2161737C1 (en) | Multistage centrifugal pump | |
AU2014408694A1 (en) | Abrasion-resistant thrust ring for use with a downhole electrical submersible pump | |
RU2317445C1 (en) | Submersible multistage modular centrifugal pump | |
RU2138691C1 (en) | Stage of submersible multi-stage pump | |
RU2403450C1 (en) | Multistage rotary pump stage | |
RU74174U1 (en) | STEP OF SUBMERSIBLE MULTISTAGE CENTRIFUGAL PUMP | |
EA009266B1 (en) | Submersible centrifugal electric pump | |
RU2303167C1 (en) | Stage of submersible centrifugal pump for production of oil | |
RU2246044C1 (en) | Stage of submersible multi-stage pump | |
RU2402695C1 (en) | Distributor of radial-flow multistage pump | |
KR100484058B1 (en) | Plural-stage improved impeller for self-primimg pump, assembly structure thereof and self-primimg pump containing the same | |
EP3642490A1 (en) | Helical impeller | |
RU2249728C2 (en) | Centrifugal multistage pump | |
RU68613U1 (en) | SUBMERSIBLE PUMP LEVEL OPERATING WHEEL GUIDING DEVICE FOR SUBMERSIBLE PUMP STEPS AND SUBMERSIBLE PUMP STEPS | |
RU72733U1 (en) | MULTI-STAGE CENTRIFUGAL PUMP GUIDELINES | |
RU2442909C2 (en) | Multi-stage high-speed immersed impeller pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091219 |