RU2422679C1 - Stage of submersible pump - Google Patents
Stage of submersible pump Download PDFInfo
- Publication number
- RU2422679C1 RU2422679C1 RU2009149028/06A RU2009149028A RU2422679C1 RU 2422679 C1 RU2422679 C1 RU 2422679C1 RU 2009149028/06 A RU2009149028/06 A RU 2009149028/06A RU 2009149028 A RU2009149028 A RU 2009149028A RU 2422679 C1 RU2422679 C1 RU 2422679C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stage
- holes
- impeller
- discs
- submersible pump
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 10
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/445—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for liquid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D1/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D1/06—Multi-stage pumps
- F04D1/063—Multi-stage pumps of the vertically split casing type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D13/08—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use
- F04D13/10—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use adapted for use in mining bore holes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
- F04D29/68—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers
- F04D29/688—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers especially adapted for liquid pumps
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к области ступеней погружных центробежных насосов, используемых для перекачивания жидких сред, в том числе содержащих нефть, и может быть использовано для добычи полезных ископаемых в жидкой форме, в том числе, и углеводородов из нефтяных скважин.The invention relates to the field of steps of submersible centrifugal pumps used for pumping liquid media, including those containing oil, and can be used for the extraction of minerals in liquid form, including hydrocarbons from oil wells.
Уровень техникиState of the art
Известны различные конструкции ступеней центробежных ступеней. См., например а.с. SU 576438, патент RU 2083880, SU 125408.Various designs of steps of centrifugal steps are known. See e.g. A.S. SU 576438, patent RU 2083880, SU 125408.
Недостатками известных конструкций является отсутствие конструктивных элементов защиты от накопления твердых частиц в полостях между вращающимися и неподвижными рабочими поверхностями.The disadvantages of the known designs is the lack of structural elements of protection against the accumulation of solid particles in the cavities between rotating and stationary working surfaces.
Наиболее близким аналогом изобретения (прототипом) является ступень погружного насоса, содержащая рабочее колесо, включающее передний и задний покрывные диски, лопатки, расположенные между передним и задним покрывными дисками, втулку, и направляющий аппарат, включающий передний и задний покрывные диски, лопатки, расположенные между передним и задним покрывными дисками, описанный в патенте [RU 68613, публ. 27.11.2007]. Недостатком указанного устройства является то, что по мере накопления твердых частиц в переднем кармане они начинают значительно увеличивать трение между вращающимися частями ступени погружного насоса, что может привести к выходу из строя электрического двигателя, а также приводит к очень сильному абразивному износу покрывного диска рабочего колеса.The closest analogue of the invention (prototype) is a submersible pump stage containing an impeller including a front and rear cover discs, vanes located between the front and rear cover disks, a sleeve, and a guiding apparatus including front and rear cover disks, vanes located between front and rear cover discs described in the patent [RU 68613, publ. November 27, 2007]. The disadvantage of this device is that as solid particles accumulate in the front pocket, they begin to significantly increase friction between the rotating parts of the submersible pump stage, which can lead to failure of the electric motor, and also leads to very strong abrasive wear of the impeller cover disk.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в создании простой конструкции устройства и применении данного устройства для различных модификаций погружных насосов.The problem to which the invention is directed, is to create a simple device design and use this device for various modifications of submersible pumps.
Ступени центробежного или диагонального погружного насоса, обязательно имеют такую негативную конструктивную особенность, как полости между передним и задним покрывными дисками рабочего колеса и поверхностями направляющего аппарата, которые получили название - передний и задний карман. Эти конструктивные элементы обусловлены необходимостью сопряжения вращающихся частей ступени (рабочее колесо) с неподвижными (направляющее устройство), а также с необходимостью минимизации перетечек внутри ступени. Когда через ступень насоса перекачивается чистая жидкость, негативное влияние этих полостей невелико, но если на вход ступени подается жидкость с механическими включениями, такими как песок или пропант, то эти полости начинают работать как ловушки-сборники для твердых частиц, которые попадают в карманы, через зазоры между импеллером и диффузором. В наибольшей степени этот негативный процесс актуален для переднего кармана, так как для предотвращения заклинивания рабочего колеса, верхний зазор между покрывным диском и корпусом направляющего аппарата (диффузора) имеет размер, превышающий диаметр твердых частиц, которые могут находиться в жидкости, перекачиваемой насосом. По мере накопления твердых частиц в переднем кармане они начинают значительно увеличивать трение между вращающимися частями ступени погружного насоса, что может привести к выходу из строя электрического двигателя, а также приводит к очень сильному абразивному износу покрывного диска рабочего колеса.The steps of a centrifugal or diagonal submersible pump necessarily have such a negative design feature as the cavities between the front and rear cover disks of the impeller and the surfaces of the guide apparatus, which are called the front and rear pockets. These structural elements are due to the need to pair the rotating parts of the stage (impeller) with the stationary (guiding device), as well as to minimize the leakage inside the stage. When pure liquid is pumped through the pump stage, the negative effect of these cavities is small, but if liquid with mechanical inclusions, such as sand or proppant, is supplied to the stage inlet, these cavities begin to work as collection traps for solid particles that enter the pockets through gaps between the impeller and the diffuser. To the greatest extent, this negative process is relevant for the front pocket, since in order to prevent jamming of the impeller, the upper gap between the cover disk and the housing of the guide apparatus (diffuser) has a size exceeding the diameter of the solid particles that may be in the liquid pumped by the pump. As solid particles accumulate in the front pocket, they begin to significantly increase friction between the rotating parts of the submersible pump stage, which can lead to failure of the electric motor, and also leads to very strong abrasive wear on the impeller cover disk.
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого технического решения, заключается в обеспечении принудительной постоянной промывки переднего кармана с целью предотвращения накапливания в нем твердых частиц, что значительно уменьшает абразивный износ покрывного диска рабочего колеса, и значительно продлевает ресурс работы электрического двигателя.The technical result achieved by the implementation of the proposed technical solution is to provide forced constant washing of the front pocket in order to prevent the accumulation of solid particles in it, which significantly reduces the abrasive wear of the cover disk of the impeller, and significantly extends the life of the electric motor.
Поставленный технический результат достигается за счет того, что ступень погружного насоса содержит рабочее колесо, включающее передний и задний покрывные диски, лопатки, расположенные между передним и задним покрывными дисками, втулку, и направляющий аппарат, включающий передний и задний покрывные диски, лопатки, расположенные между передним и задним покрывными дисками. Задний покрывной диск направляющего аппарата снабжен сквозными отверстиями, проходящими в торцевых поверхностях и расположенными по окружности, причем число сквозных отверстий по меньшей мере выбирается равным числу межлопаточных каналов, а отверстия выполнены таким образом, чтобы обеспечить перетекание жидкости из переднего кармана данной ступени погружного насоса в каждый межлопаточный канал направляющего аппарата предыдущей ступени.The technical result is achieved due to the fact that the stage of the submersible pump contains an impeller, including the front and rear cover discs, blades located between the front and rear cover discs, a sleeve, and a guide apparatus that includes the front and rear cover discs, blades located between front and rear cover discs. The rear cover disk of the guide vane is equipped with through holes extending in the end surfaces and arranged in a circle, the number of through holes being at least chosen equal to the number of interscapular channels, and the holes are made in such a way as to allow fluid to flow from the front pocket of this stage of the submersible pump into each interscapular channel guide device of the previous stage.
Кроме того, число сквозных отверстий выбирается кратным числу межлопаточных каналов.In addition, the number of through holes is a multiple of the number of interscapular channels.
Кроме того, диаметр отверстий выбирается в диапазоне 1-10 мм.In addition, the diameter of the holes is selected in the range of 1-10 mm.
Кроме того, диаметр отверстий выбирается в диапазоне 2-4 мм.In addition, the diameter of the holes is selected in the range of 2-4 mm.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретенияInformation confirming the possibility of carrying out the invention
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 приведен вид ступени погружного насоса, на фиг.2 приведен вид направляющего аппарата ступени погружного насосаThe invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a view of a submersible pump stage, Fig. 2 shows a view of a guide apparatus of a submersible pump
Ступень погружного насоса состоит из рабочего колеса 1 и направляющего аппарата 2. Рабочее колесо состоит из переднего 3 и заднего 4 покрывных дисков, лопастей 5 и втулки 6. Направляющий аппарат аналогично состоит из переднего 7 и заднего 8 покрывных дисков, лопастей 9 и втулки 10. На фиг.1 также показано расположение «абразивных» отверстий 11, выполненных в торцевой поверхности заднего покрывного диска направляющего аппарата и связывающих полость между поверхностью переднего покрывного диска рабочего колеса данной ступени и поверхностью заднего покрывного диска направляющего аппарата предыдущей ступени. Конструкция и расположение «абразивных» отверстий в направляющем аппарате показаны на фиг.2.The stage of the submersible pump consists of an impeller 1 and a guide vane 2. The impeller consists of a front 3 and rear 4 cover discs, blades 5 and a
Сущность настоящего изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Для предотвращения выхода из строя электрического двигателя необходимо обеспечить принудительную постоянную промывку переднего кармана. Одним из вариантов реализации промывки переднего кармана является создание специальных «абразивных» отверстий, связывающих между собой передний карман ступени погружного насоса с направляющим аппаратом предыдущей ступени погружного насоса. В этом случае в переднем кармане возникает рециркуляционное движение жидкости, которое не позволяет накапливаться твердым частицам, а движение жидкости через «абразивные» отверстия уносит твердые частицы из полости кармана в направляющий аппарат предшествующей ступени, откуда они вновь попадают на вход ступени насоса. Прокачка жидкости через «абразивные» отверстия обусловлена наличием перепада давления между передним карманом данной ступени и диффузором предыдущей ступени. Величина перепада давления на «абразивных» отверстиях равна примерно напору ступени погружного насоса.To prevent the failure of the electric motor, it is necessary to provide a forced constant flushing of the front pocket. One of the options for flushing the front pocket is to create special "abrasive" holes that connect the front pocket of the submersible pump stage to the guide apparatus of the previous submersible pump stage. In this case, in the front pocket there is a recirculation movement of the liquid, which does not allow solid particles to accumulate, and the movement of the liquid through the "abrasive" holes carries solid particles from the cavity of the pocket into the guiding apparatus of the previous stage, from where they again enter the pump stage inlet. Pumping fluid through the "abrasive" holes is due to the presence of a pressure differential between the front pocket of this stage and the diffuser of the previous stage. The pressure drop across the “abrasive” holes is approximately equal to the head pressure of the submersible pump.
«Абразивные» отверстия служат для уменьшения абразивного износа ступени погружного насоса, так как организуют непрерывную циркуляцию жидкости через передний карман ступени и тем самым препятствуют накоплению в нем твердых частиц."Abrasive" holes serve to reduce the abrasive wear of the submersible pump stage, as they organize continuous liquid circulation through the front pocket of the stage and thereby prevent the accumulation of solid particles in it.
Данные отверстия сверлятся насквозь в торцевой поверхности заднего покрывного диска направляющего аппарата таким образом, чтобы обеспечить постоянное перетекание жидкости из переднего кармана в каждый межлопаточный канал направляющего аппарата. Диаметр отверстий выбирается в диапазоне от 1 до 10 мм, предпочтительно от 2 до 4 мм в зависимости от:These holes are drilled through and through in the end surface of the rear cover disk of the guide vane in such a way as to ensure continuous flow of fluid from the front pocket into each interscapular channel of the guide vane. The diameter of the holes is selected in the range from 1 to 10 mm, preferably from 2 to 4 mm, depending on:
- диаметра твердых частиц, попадающих в насос,- the diameter of the solid particles entering the pump,
- величины верхнего радиального зазора между рабочим колесом (импеллером) и корпусом ступени,- the value of the upper radial clearance between the impeller (impeller) and the casing of the stage,
- напора ступени.- head pressure.
Для регулирования величины расхода жидкости, промывающей передний карман погружной ступени, можно варьировать расположение и количество отверстий в канале направляющего аппарата.To regulate the amount of fluid flow, washing the front pocket of the immersion stage, you can vary the location and number of holes in the channel of the guide apparatus.
Claims (4)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009149028/06A RU2422679C1 (en) | 2009-12-30 | 2009-12-30 | Stage of submersible pump |
US13/519,566 US20130058777A1 (en) | 2009-12-30 | 2010-12-30 | Submersible pump stage |
CN201080059703.1A CN102713302B (en) | 2009-12-30 | 2010-12-30 | submersible pump stage |
PCT/RU2010/000805 WO2011081575A1 (en) | 2009-12-30 | 2010-12-30 | Submersible pump stage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009149028/06A RU2422679C1 (en) | 2009-12-30 | 2009-12-30 | Stage of submersible pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2422679C1 true RU2422679C1 (en) | 2011-06-27 |
Family
ID=44226695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009149028/06A RU2422679C1 (en) | 2009-12-30 | 2009-12-30 | Stage of submersible pump |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20130058777A1 (en) |
CN (1) | CN102713302B (en) |
RU (1) | RU2422679C1 (en) |
WO (1) | WO2011081575A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2670831C2 (en) * | 2015-09-25 | 2018-10-25 | Анна Михайловна Стареева | Kochetov swirl atomizer |
RU2735978C1 (en) * | 2020-06-24 | 2020-11-11 | Игорь Олегович Стасюк | Stage of multistage vane pump |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2754049C1 (en) * | 2020-12-12 | 2021-08-25 | Игорь Олегович Стасюк | Stage of a multi-stage vane pump |
RU206628U1 (en) * | 2021-03-06 | 2021-09-17 | Игорь Олегович Стасюк | Stage vane multistage diagonal oval pump |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1642914A (en) * | 1926-07-03 | 1927-09-20 | Layne & Bowler Corp | Sandproof bearing |
GB929790A (en) * | 1960-07-05 | 1963-06-26 | Tait Mfg Co | Improvements in or relating to centrifugal pumps |
JPS4830102A (en) * | 1971-08-21 | 1973-04-20 | ||
DE3539883A1 (en) * | 1985-09-18 | 1987-03-26 | Hermetic Pumpen Gmbh | Self-priming centrifugal pump |
GB2236696B (en) * | 1989-09-20 | 1993-04-14 | Central Electr Generat Board | A liquid separator |
JPH11107987A (en) * | 1997-10-02 | 1999-04-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Pump |
JP2000230493A (en) * | 1999-02-08 | 2000-08-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Pump |
SE0302752L (en) * | 2003-10-20 | 2005-02-15 | Itt Mfg Enterprises Inc | Centrifugal pump |
CN2787890Y (en) * | 2005-05-09 | 2006-06-14 | 杨双来 | Centrifugal sand pump |
RU2303167C1 (en) * | 2005-12-09 | 2007-07-20 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Stage of submersible centrifugal pump for production of oil |
FR2914028B1 (en) * | 2007-03-20 | 2012-09-21 | Alstom Power Hydraulique | HYDRAULIC MACHINE AND METHOD FOR PREVENTING THE WEAR OF SUCH A MACHINE |
RU68613U1 (en) * | 2007-04-20 | 2007-11-27 | Schlumberger Technology B.V. | SUBMERSIBLE PUMP LEVEL OPERATING WHEEL GUIDING DEVICE FOR SUBMERSIBLE PUMP STEPS AND SUBMERSIBLE PUMP STEPS |
RU74674U1 (en) * | 2008-01-17 | 2008-07-10 | "Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования (Црно)" | SUBMERSIBLE Borehole MULTI-STAGE CENTRIFUGAL PUMP AND PUMP WHEEL |
US8801360B2 (en) * | 2009-09-09 | 2014-08-12 | Baker Hughes Incorporated | Centrifugal pump with thrust balance holes in diffuser |
-
2009
- 2009-12-30 RU RU2009149028/06A patent/RU2422679C1/en not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-12-30 CN CN201080059703.1A patent/CN102713302B/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-12-30 WO PCT/RU2010/000805 patent/WO2011081575A1/en active Application Filing
- 2010-12-30 US US13/519,566 patent/US20130058777A1/en not_active Abandoned
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2670831C2 (en) * | 2015-09-25 | 2018-10-25 | Анна Михайловна Стареева | Kochetov swirl atomizer |
RU2735978C1 (en) * | 2020-06-24 | 2020-11-11 | Игорь Олегович Стасюк | Stage of multistage vane pump |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102713302B (en) | 2015-11-25 |
CN102713302A (en) | 2012-10-03 |
WO2011081575A1 (en) | 2011-07-07 |
US20130058777A1 (en) | 2013-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8070426B2 (en) | System, method and apparatus for open impeller and diffuser assembly for multi-stage submersible pump | |
CA2803993C (en) | Durable pumps for abrasives | |
CA2905848C (en) | Centrifugal pump for handling abrasive-laden fluid | |
RU2417331C2 (en) | Rotary pump impeller | |
US20120020777A1 (en) | Durable pumps for abrasives | |
RU2422679C1 (en) | Stage of submersible pump | |
RU2294458C1 (en) | Multistage submersible centrifugal pump (versions) | |
JP5654308B2 (en) | Impeller for submersible pump and submersible pump | |
CN104728124B (en) | Multi-stage centrifugal pump | |
WO2016185570A1 (en) | Centrifugal compressor | |
RU2328624C1 (en) | Submerged multi-stage centrifugal pump | |
RU57395U1 (en) | GUIDING DEVICE FOR STEP OF SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP | |
RU2196253C1 (en) | Centrifugal oil-well pump stage | |
WO2016014059A1 (en) | Downhole electrical submersible pump with upthrust balance | |
UA56273C2 (en) | Stage of multistage drowned pump | |
RU2230937C2 (en) | Pump | |
RU2442909C2 (en) | Multi-stage high-speed immersed impeller pump | |
RU2514469C1 (en) | Multistage centrifugal pump distributor | |
RU58632U1 (en) | SUBMERSIBLE BARRELESS ELECTRIC PUMP WITH DIFFERENTIAL ADDITION-DISPERSANTER (OPTIONS) | |
US20060067811A1 (en) | Impeller with an abradable tip | |
CN109812421B (en) | Pump for fluids | |
RU73926U1 (en) | SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP STEP | |
RU77651U1 (en) | CENTRIFUGAL-VORTEX STEP OF SUBMERSIBLE PUMP | |
RU2536731C1 (en) | Rotary multistage pump stage | |
RU2644657C1 (en) | Device for cooling and protecting from solid particles of mechanical seal for submersible electric motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161231 |