RU2402695C1 - Distributor of radial-flow multistage pump - Google Patents

Distributor of radial-flow multistage pump Download PDF

Info

Publication number
RU2402695C1
RU2402695C1 RU2009123507/06A RU2009123507A RU2402695C1 RU 2402695 C1 RU2402695 C1 RU 2402695C1 RU 2009123507/06 A RU2009123507/06 A RU 2009123507/06A RU 2009123507 A RU2009123507 A RU 2009123507A RU 2402695 C1 RU2402695 C1 RU 2402695C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vanes
blades
guide apparatus
guide
distributor
Prior art date
Application number
RU2009123507/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Григорьевич Гилев (RU)
Виктор Григорьевич Гилев
Александр Исаакович Рабинович (RU)
Александр Исаакович Рабинович
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь"
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 Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" filed Critical Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь"
Priority to RU2009123507/06A priority Critical patent/RU2402695C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2402695C1 publication Critical patent/RU2402695C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: distributor 1 consists of cylindrical case 3, top 4 and bottom 5 plates with vanes 6 arranged there between to make return channels. Inner lateral surface of case 3 accommodate inclined equally space apart vanes 7. Said vanes are formed by two spiral surfaces that make in meridional section a triangle profile 10 elongated at an angle to distributor axis.
EFFECT: minimised hydraulic losses, higher head due to stabilised working fluid flow between stages.
5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области насосостроения и, прежде всего, к многоступенчатым насосам, используемым для добычи нефти из скважин и для подачи воды в продуктивный нефтеносный пласт для поддержания и повышения в нем пластового давления.The invention relates to the field of pump engineering and, above all, to multi-stage pumps used for oil production from wells and for supplying water to a productive oil reservoir to maintain and increase reservoir pressure in it.

В настоящее время для откачки пластовой жидкости из нефтяных скважин широко применяются центробежные погружные многоступенчатые насосы. Ступени таких насосов содержат рабочее колесо закрытого типа и направляющий аппарат с лопатками, выступающими за диаметральный размер наружной крышки аппарата. Рабочее колесо ступени имеет специально спрофилированные лопатки между ведущим и ведомым дисками (Богданов Н.А. Погружные центробежные насосы для добычи нефти. - М.: Недра, 1968, с.38-50).Currently, centrifugal submersible multistage pumps are widely used for pumping formation fluid from oil wells. The stages of such pumps contain a closed impeller and a guiding apparatus with vanes protruding beyond the diametrical size of the outer cover of the apparatus. The impeller of the stage has specially profiled blades between the driving and driven disks (Bogdanov N.A. Submersible centrifugal pumps for oil production. - M .: Nedra, 1968, p. 38-50).

Направляющий аппарат такой ступени имеет цилиндрический корпус, два диска с расположенными между ними лопатками. Проточный тракт в ступени можно разделить на следующие участки: рабочее колесо и лопаточный отвод, состоящий из безлопаточной кольцевой камеры, лопаточного направляющего аппарата и безлопаточной кольцевой камеры (Агеев Ш.Р., Григорян Е.Е., Макиенко Г.П. Российские установки лопастных насосов и их применение: Энциклопедический справочник. Пермь: ООО «Пресс-Мастер», 2007, с.75-76).The guide apparatus of such a stage has a cylindrical body, two discs with blades located between them. The flow path in the stage can be divided into the following sections: the impeller and the blade branch, consisting of a bezelless annular chamber, a vanes guide apparatus and a bezelless annular chamber (Ageev Sh.R., Grigoryan E.E., Makienko G.P. Russian installations of vane pumps and their use: Encyclopedic reference book. Perm: Press-Master LLC, 2007, p.75-76).

К недостаткам такой ступени относится невысокое давление, создаваемое ступенью при малых расходах, и нестабильность характеристик при работе в двух- или трехфазных нефтеводогазовых средах. Одной из главных причин этого недостатка является наличие первой из перечисленных безлопаточных кольцевых камер, расположенных на выходе из колеса.The disadvantages of this stage include the low pressure created by the stage at low flow rates, and the instability of the characteristics when working in two- or three-phase oil and gas environments. One of the main reasons for this drawback is the presence of the first of the listed bezlopatochnye annular chambers located at the exit of the wheel.

Известен направляющий аппарат многоступенчатого центробежного насоса, содержащий цилиндрический корпус, верхний и нижний диски, между которыми расположены лопатки, образующие направляющие каналы для пластовой жидкости. Лопатки переходят в боковые окружные ребра, которые совместно с внутренней поверхностью цилиндрического корпуса формируют боковые направляющие каналы (см., например, патент РФ №35392 на полезную модель, МКИ F04D 29/44, опубл. 10.01.2004). Эта конструкция относится к классу радиальных направляющих аппаратов (Богданов Н.А. Погружные центробежные насосы для добычи нефти. - М.: Недра, 1968, с.38-50).Known directing apparatus of a multistage centrifugal pump containing a cylindrical body, upper and lower disks, between which are located the blades that form the guide channels for the reservoir fluid. The blades pass into the lateral circumferential ribs, which together with the inner surface of the cylindrical body form lateral guide channels (see, for example, RF patent No. 35392 for utility model, MKI F04D 29/44, publ. 10.01.2004). This design belongs to the class of radial guide vanes (Bogdanov N.A. Submersible centrifugal pumps for oil production. - M .: Nedra, 1968, p. 38-50).

Известен целый ряд радиальных направляющих аппаратов: (авт. свид-во СССР №479399, опубл. 05.08.76, патент РФ №2142069, опубл. 27.11.99). В рассматриваемых конструкциях имеются спиральные выходы, диффузорные каналы, переходные боковые каналы и обратные каналы. Подобная последовательность характерна для ступеней большого габарита. Отсутствие безлопаточной цилиндрической камеры обеспечивает устойчивую работу насоса в двух- или трехфазных нефтеводогазовых средах.A number of radial guiding devices are known: (author's certificate of the USSR No. 479399, publ. 05.08.76, RF patent No. 2142069, publ. 11.27.99). In the constructions under consideration there are spiral outlets, diffuser channels, transitional side channels and return channels. A similar sequence is typical for large steps. The absence of a bezel-less cylindrical chamber ensures the stable operation of the pump in two- or three-phase oil and gas environments.

Недостатком подобной конструкции является то, что в ступенях малого габарита и предназначенных для использования на малых расходах, выполнение перечисленных конструктивных элементов затруднено технологическими трудностями изготовления. Кроме того, переход к малым расходам в данной конструкции вынуждает уменьшать сечения каналов, что нежелательно, так как узкие каналы в условиях, приводящих к солеотложениям, зарастают.The disadvantage of this design is that in the steps of small size and intended for use at low costs, the implementation of these structural elements is complicated by the technological difficulties of manufacturing. In addition, the transition to low costs in this design forces to reduce the cross-section of the channels, which is undesirable, since narrow channels overgrow under conditions leading to scaling.

Заявляемая конструкция направляющего аппарата проще, обеспечивает высокие напорные характеристики ступени и снижение потребления энергии при максимальных расходах, а также эффективную работу при перекачке газожидкостных смесей.The inventive design of the guide vane is simpler, provides high pressure characteristics of the stage and reduced energy consumption at maximum costs, as well as efficient operation when pumping gas-liquid mixtures.

Предлагаемый направляющий аппарат центробежного многоступенчатого насоса, содержащий цилиндрический корпус, верхний и нижний диски с лопатками между ними, образующими обратные каналы, отличается тем, что он дополнительно снабжен наклонными лопатками, расположенными на внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса между верхним диском направляющего аппарата одной ступени и нижним диском направляющего аппарата следующей ступени, причем лопатки сформированы двумя спиральными поверхностями с образованием в продольном (меридианном) сечении профиля в виде треугольника, вытянутого под углом к оси аппарата, и выполнены с толщиной, уменьшающейся в направлении движения жидкости. В зависимости от габарита аппарата наклонные лопатки могут быть размещены на внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса или прикреплены к одному из дисков. Для дополнительного увеличения напора в аппарате между верхней частью наклонных лопаток и нижним диском следующего направляющего аппарата может быть дополнительно установлен цилиндрический экран.The proposed guide apparatus of a centrifugal multistage pump, comprising a cylindrical body, upper and lower disks with vanes between them forming return channels, is characterized in that it is further provided with inclined vanes located on the inner side surface of the cylindrical body between the upper disk of the guide vanes of one stage and the lower the disk of the guiding apparatus of the next stage, and the blades are formed by two spiral surfaces with the formation in the longitudinal (measure iannom) sectional profile in the form of a triangle, elongate angle to the machine axis, and are made with a thickness which decreases in the direction of fluid motion. Depending on the size of the apparatus, inclined blades can be placed on the inner side surface of the cylindrical body or attached to one of the disks. To further increase the pressure in the apparatus, a cylindrical screen can be additionally installed between the upper part of the inclined blades and the lower disk of the next guide apparatus.

Для пояснения сущности предлагаемого изобретения приведены чертежи двух вариантов исполнения.To clarify the essence of the invention, drawings of two embodiments are provided.

На фиг.1-3 проиллюстрирован первый вариант конструкции, в которой наклонные лопатки расположены впереди (ниже) нижнего диска (экран не показан).Figure 1-3 illustrates a first embodiment in which the inclined vanes are located in front of (below) the lower disk (screen not shown).

На фиг.4, 5 представлена вторая конструкция с наклонными лопатками, расположенными позади верхнего диска, и экраном.Figures 4 and 5 show a second construction with inclined vanes located behind the upper disc and a screen.

На фиг.1, 4 приведены меридиональные разрезы ступеней с заявленным направляющим аппаратом, на фиг.2, 5 - горизонтальные разрезы ступеней, разрез по А-А, фиг.1, 4; на фиг.3 - вид внешних кромок наклонных лопаток по поверхности прикрепления к внутренней стенке корпуса (для наглядности стенка корпуса направляющего аппарата удалена).In figure 1, 4 shows the meridional sections of the steps with the claimed guide apparatus, figure 2, 5 - horizontal sections of the steps, a section along aa, figure 1, 4; figure 3 is a view of the outer edges of the inclined blades along the surface of attachment to the inner wall of the housing (for clarity, the wall of the housing of the guide apparatus is removed).

Насос набирается из ступеней, состоящих из направляющего аппарата 1, внутри которого установлено рабочее колесо 2.The pump is recruited from steps consisting of a guide apparatus 1, inside of which an impeller 2 is installed.

Направляющий аппарат 1 состоит (фиг.1, 4) из цилиндрического корпуса 3, верхнего диска 4, нижнего диска 5, между которыми размещены лопатки 6, образующие обратные каналы. Напротив выхода из рабочего колеса 2 между верхним диском 4 направляющего аппарата одной ступени и нижним диском 5 направляющего аппарата следующей ступени на равном расстоянии друг от друга размещены наклонные лопатки 7, которые могут быть прикреплены к внутренней боковой поверхности корпуса 3 или к диску 4 или 5 направляющего аппарата 1. В некоторых вариантах исполнения к верхней части наклонных лопаток 7 может быть прикреплен цилиндрический экран 8.The guide apparatus 1 consists (Figs. 1, 4) of a cylindrical body 3, an upper disk 4, a lower disk 5, between which there are blades 6 forming the return channels. Opposite the exit from the impeller 2, between the upper disk 4 of the guide device of one stage and the lower disk 5 of the guide device of the next stage, inclined vanes 7 are placed at an equal distance from each other, which can be attached to the inner side surface of the housing 3 or to the disk 4 or 5 of the guide apparatus 1. In some embodiments, a cylindrical screen 8 can be attached to the upper part of the inclined blades 7.

Толщина лопатки 7 в горизонтальном сечении напротив выхода из колеса увеличивается от ее начала к концу по ходу движения жидкости (фиг.2, 5). Кроме тангенциального окружного движения жидкости, имеется еще и осевое движение. В меридиональном сечении толщина лопаток 7 по ходу жидкости вдоль оси уменьшается (фиг.1, 4), а расстояние между ними в вертикальном направлении увеличивается (фиг.3). В целом площадь сечения пространства между соседними лопатками 7 увеличивается по ходу движения жидкости. Передние части каналов между наклонными лопатками 7 открыты (в области выхода из колеса), а задние закрыты с помощью экрана 8. Таким образом, наклонные лопатки 7 вместе с экраном образуют кольцевую систему диффузоров.The thickness of the blade 7 in a horizontal section opposite the exit from the wheel increases from its beginning to the end along the course of the fluid (Fig.2, 5). In addition to the tangential circumferential motion of the fluid, there is also axial motion. In the meridional section, the thickness of the blades 7 along the axis of the liquid decreases (Fig. 1, 4), and the distance between them in the vertical direction increases (Fig. 3). In general, the cross-sectional area of the space between adjacent vanes 7 increases along the course of the fluid. The front parts of the channels between the inclined vanes 7 are open (in the area of exit from the wheel), and the rear ones are closed using the screen 8. Thus, the inclined vanes 7 together with the screen form an annular system of diffusers.

Наклонные лопатки 7 сформированы двумя спиральными поверхностями 9, образующими в меридиональном сечении профиль в виде треугольника 10, вытянутого под углом к оси аппарата 1 (фиг.1).Inclined blades 7 are formed by two spiral surfaces 9, forming in the meridional section a profile in the form of a triangle 10, elongated at an angle to the axis of the apparatus 1 (Fig. 1).

Во втором варианте форма лопаток 7 (фиг.4-5) в меридиональном сечении также имеет треугольное сечение, но длинные стороны треугольника несколько вогнуты, кроме того, имеется изгиб лопаток и небольшое кручение, приводящее к тому, что наклон лопаток на выходе из диффузора ближе к горизонтали.In the second embodiment, the shape of the blades 7 (Figs. 4-5) in the meridional section also has a triangular section, but the long sides of the triangle are somewhat concave, in addition, there is a bend of the blades and a slight torsion, which leads to the closer inclination of the blades at the outlet of the diffuser to the horizontal.

Направляющий аппарат 1 работает следующим образом. Поток перекачиваемой жидкости, выходя из рабочего колеса 2, попадает в каналы между наклонными лопатками 7. Далее жидкость поступает на периферийную часть обратных каналов направляющего аппарата 1 этой же ступени (в первом варианте) или на периферийную часть обратных каналов следующего (верхнего) направляющего аппарата 1 (во втором варианте), после чего перемещается в радиальном направлении к центральной части и через кольцевой зазор поднимается на вход рабочего колеса 2 следующей ступени.Guide apparatus 1 operates as follows. The flow of pumped liquid, leaving the impeller 2, enters the channels between the inclined vanes 7. Next, the liquid enters the peripheral part of the return channels of the guide apparatus 1 of the same stage (in the first embodiment) or the peripheral part of the return channels of the next (upper) guide apparatus 1 (in the second embodiment), after which it moves radially to the central part and rises through the annular gap to the entrance of the impeller 2 of the next stage.

В том случае, когда необходимо обеспечить точное взаимное положение наклонных и обратных лопаток, предпочтительнее первый вариант исполнения. Каналы между наклонными лопатками 7 выполняют функцию диффузора, поэтому по ходу движения жидкости между лопатками скорость движения потока падает, а давление (напор) увеличивается. Цилиндрический экран 8 предотвращает перетоки между соседними каналами (из конца одного канала в начало следующего), возможные из-за возникающих перепадов давления между ними.In the case when it is necessary to ensure the exact relative position of the inclined and back vanes, the first embodiment is preferable. The channels between the inclined blades 7 perform the function of a diffuser, therefore, in the direction of the fluid between the blades, the flow velocity decreases, and the pressure (pressure) increases. The cylindrical screen 8 prevents overflows between adjacent channels (from the end of one channel to the beginning of the next), which are possible due to pressure drops between them.

Предлагаемая конструкция обеспечивает минимум гидравлических потерь и позволяет увеличить напор за счет стабилизации потока рабочей жидкости между ступенями.The proposed design provides a minimum of hydraulic losses and allows to increase the pressure due to the stabilization of the flow of the working fluid between the stages.

Claims (5)

1. Направляющий аппарат центробежного многоступенчатого насоса, содержащий цилиндрический корпус, верхний и нижний диски с лопатками между ними, образующими обратные каналы, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен наклонными лопатками, расположенными между верхним диском направляющего аппарата одной ступени и нижним диском направляющего аппарата следующей ступени, причем лопатки сформированы двумя спиральными поверхностями, образующими в продольном (меридианном) сечении профиль в виде треугольника, вытянутого под углом к оси аппарата.1. The guide apparatus of a centrifugal multistage pump, comprising a cylindrical body, upper and lower disks with vanes between them forming return channels, characterized in that it is further provided with inclined vanes located between the upper disk of the guide device of one stage and the lower disk of the guide device of the next stage moreover, the blades are formed by two spiral surfaces forming a profile in the longitudinal (meridian) section in the form of a triangle elongated at an angle to the axis apparatus. 2. Направляющий аппарат по п.1, отличающийся тем, что наклонные лопатки размещены на внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса.2. The guide apparatus according to claim 1, characterized in that the inclined blades are placed on the inner side surface of the cylindrical body. 3. Направляющий аппарат по п.1, отличающийся тем, что наклонные лопатки прикреплены к верхнему или нижнему диску.3. The guide apparatus according to claim 1, characterized in that the inclined vanes are attached to the upper or lower disk. 4. Направляющий аппарат по п.1, отличающийся тем, что между верхней частью наклонных лопаток и нижним диском следующего направляющего аппарата расположен цилиндрический экран.4. The guide apparatus according to claim 1, characterized in that between the upper part of the inclined blades and the lower disk of the next guide apparatus is a cylindrical screen. 5. Направляющий аппарат по п.1, отличающийся тем, что наклонные лопатки выполнены с толщиной, уменьшающейся в направлении движения жидкости. 5. The guide apparatus according to claim 1, characterized in that the inclined blades are made with a thickness decreasing in the direction of fluid movement.
RU2009123507/06A 2009-06-19 2009-06-19 Distributor of radial-flow multistage pump RU2402695C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009123507/06A RU2402695C1 (en) 2009-06-19 2009-06-19 Distributor of radial-flow multistage pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009123507/06A RU2402695C1 (en) 2009-06-19 2009-06-19 Distributor of radial-flow multistage pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2402695C1 true RU2402695C1 (en) 2010-10-27

Family

ID=44042311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009123507/06A RU2402695C1 (en) 2009-06-19 2009-06-19 Distributor of radial-flow multistage pump

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2402695C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021139508A1 (en) * 2020-01-06 2021-07-15 广东威灵电机制造有限公司 Diffuser, air supply apparatus, and dust collection equipment

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021139508A1 (en) * 2020-01-06 2021-07-15 广东威灵电机制造有限公司 Diffuser, air supply apparatus, and dust collection equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2598501C2 (en) Impeller blade with improved front edge
RU185434U1 (en) PUMP
RU2161737C1 (en) Multistage centrifugal pump
US20090047119A1 (en) Submersible multistage pump with impellers having diverging shrouds
RU2402695C1 (en) Distributor of radial-flow multistage pump
CN107965473B (en) Diffuser for a fluid compression device comprising at least one blade with an opening
RU2403450C1 (en) Multistage rotary pump stage
RU2428588C1 (en) Submerged multi-phase pump
RU2364755C1 (en) Radial guide vane of multi-stage submersible pump
RU180414U1 (en) Submersible multi-stage vane pump stage
JP2017048703A (en) Centrifugal Pump
RU2406881C1 (en) Diffuser of multi-stage centrifugal pump
RU2376500C2 (en) Impeller of submerged centrifugal pump stage
RU57395U1 (en) GUIDING DEVICE FOR STEP OF SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP
UA56273C2 (en) Stage of multistage drowned pump
RU68613U1 (en) SUBMERSIBLE PUMP LEVEL OPERATING WHEEL GUIDING DEVICE FOR SUBMERSIBLE PUMP STEPS AND SUBMERSIBLE PUMP STEPS
RU2303167C1 (en) Stage of submersible centrifugal pump for production of oil
RU2269032C2 (en) Stage of submersible multistage centrifugal pump
RU2362910C1 (en) Inclined-rotor stage
RU205750U1 (en) Impeller of submersible multistage vane pump
RU2442909C2 (en) Multi-stage high-speed immersed impeller pump
RU2232297C2 (en) Centrifugal vortex pump stage
RU119823U1 (en) MULTI-STAGE CENTRIFUGAL PUMP
RU2365794C1 (en) Radial distributor of multistage submersible pump
RU2209347C2 (en) Dispersing stage of submersible multistage centrifugal pump