RU2536731C1 - Rotary multistage pump stage - Google Patents
Rotary multistage pump stage Download PDFInfo
- Publication number
- RU2536731C1 RU2536731C1 RU2013130958/06A RU2013130958A RU2536731C1 RU 2536731 C1 RU2536731 C1 RU 2536731C1 RU 2013130958/06 A RU2013130958/06 A RU 2013130958/06A RU 2013130958 A RU2013130958 A RU 2013130958A RU 2536731 C1 RU2536731 C1 RU 2536731C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- ribs
- blades
- liner
- spiral
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое 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 present 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.
Известен центробежный погружной многоступенчатый насос для откачки пластовой жидкости из нефтяных скважин, ступени которого содержат рабочее колесо закрытого типа, имеющее специально спрофилированные лопасти между ведущим и ведомым дисками, и направляющий аппарат с лопатками, выступающими за диаметральный размер наружной крышки аппарата (Богданов Н.А. Погружные центробежные насосы для добычи нефти. - М.: Недра, 1968, 38-50 с.). Направляющий аппарат такой ступени имеет цилиндрический корпус, два диска с расположенными между ними лопатками.A centrifugal submersible multistage pump for pumping formation fluid from oil wells is known, the stages of which contain a closed impeller with specially profiled blades between the drive and driven disks, and a guiding apparatus with vanes that protrude beyond the diametric size of the device’s outer cover (Bogdanov N.A. Submersible centrifugal pumps for oil production. - M .: Nedra, 1968, 38-50 s.). The guide apparatus of such a stage has a cylindrical body, two discs with blades located between them.
Недостаток указанной конструкции заключается в достаточно быстром износе боковой стенки направляющего аппарата напротив выхода рабочего колеса при перекачке жидкости, содержащей абразивные частицы.The disadvantage of this design is the rather rapid wear of the side wall of the guide apparatus opposite the outlet of the impeller when pumping liquid containing abrasive particles.
Известна ступень центробежного многоступенчатого насоса, состоящая из закрытого рабочего колеса с ведущим диском, лопастями и ведомым диском и направляющего аппарата, в котором верхний диск имеет конусный участок, сопряженный с внутренней поверхностью корпуса, а на наружной торцевой поверхности верхнего диска выполнены дугообразные ребра, имеющие закругление по направлению движения основного потока перекачиваемой пластовой жидкости, при этом один конец каждого ребра соединен с кольцевым выступом, а второй конец соединен с конусным участком наружной поверхности диска (Патент на ПМ № 57395 РФ, F04D 13/10, опубл. 10.10.2006). Сочетание конусного участка и дугообразных ребер, выполненных на наружной поверхности верхнего диска направляющего аппарата, обеспечивает не только удаление механических примесей из безлопаточной полости, но и направленное их перемещение в проточную часть ступени, благодаря чему степень разрушения внутренней стенки корпуса со стороны безлопаточной полости под воздействием механических примесей значительно снижается.Known step of a centrifugal multistage pump, consisting of a closed impeller with a drive disk, blades and a driven disk and a guide apparatus, in which the upper disk has a conical section mated to the inner surface of the housing, and on the outer end surface of the upper disk are made arcuate ribs having a rounding in the direction of movement of the main flow of the pumped formation fluid, with one end of each rib connected to an annular protrusion, and the second end connected to a conical part of the outer surface of the disk (Patent PM PM No. 57395 of the Russian Federation, F04D 13/10, publ. 10.10.2006). The combination of the conical section and the arcuate ribs made on the outer surface of the upper disk of the guide apparatus provides not only the removal of mechanical impurities from the bladeless cavity, but also their directed movement into the flow part of the stage, due to which the degree of destruction of the inner wall of the housing from the side of the bladeless cavity under the influence of mechanical impurities are greatly reduced.
Однако такая конструкция не решает проблему износа стенки корпуса напротив выхода потока из рабочего колеса.However, this design does not solve the problem of wear of the wall of the housing opposite the outlet of the flow from the impeller.
Известно применение резины для защиты внутренних поверхностей корпусов насосов от эрозии при перекачивании суспензий (см., например, Consideration for proper sizing and material selection to optimize centrifugal slurry pump performance / Gary Davidson // 4 th International Pump User Symposium (1987)).It is known to use rubber to protect the inner surfaces of pump housings from erosion when pumping suspensions (see, for example, Consideration for proper sizing and material selection to optimize centrifugal slurry pump performance / Gary Davidson // 4 th International Pump User Symposium (1987)).
При этом внутренние поверхности корпуса покрывают толстым слоем резины, что неприемлемо для насосов малого габарита, какими являются погружные многоступенчатые насосы для добычи нефти, так как потребуется уменьшение диаметра рабочего колеса и показатели ступени ухудшатся.At the same time, the inner surfaces of the casing are covered with a thick layer of rubber, which is unacceptable for small pumps, which are multi-stage submersible pumps for oil production, since it will be necessary to reduce the diameter of the impeller and the performance will deteriorate.
Наиболее близкой к заявляемой является ступень центробежного многоступенчатого насоса, состоящая из закрытого рабочего колеса с ведущим диском, лопастями и ведомым диском, и направляющего аппарата, содержащего цилиндрический корпус, верхний и нижний диски с лопатками между ними, образующими обратные каналы, и спиральные ребра, при этом спиральные ребра размещены на внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса напротив выхода рабочего колеса и выполнены наклонными (Патент № 2403450 РФ, F04D 13/10, опубл. 10.11.2010). Спиральные ребра прикреплены непосредственно к внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса и образуют между собой каналы, увеличивающиеся по ширине, причем передние части каналов в области выхода рабочего колеса выполнены открытыми, а задние перекрыты экраном, что делает их замкнутыми с четырех сторон и, как следствие, исключает переток жидкости между каналами.Closest to the claimed one is a centrifugal multistage pump stage, consisting of a closed impeller with a driving disk, blades and a driven disk, and a guiding apparatus containing a cylindrical body, upper and lower disks with vanes between them, forming return channels, and spiral ribs, with this spiral ribs are placed on the inner side surface of the cylindrical body opposite the impeller exit and are made inclined (Patent No. 2403450 of the Russian Federation, F04D 13/10, publ. 10.11.2010). Spiral ribs are attached directly to the inner lateral surface of the cylindrical body and form channels that increase in width, the front parts of the channels in the region of the impeller exit are open and the rear parts are covered by a screen, which makes them closed on four sides and, as a result, eliminates fluid flow between channels.
Недостатком известной ступени является высокая вероятность износа боковой стенки направляющего аппарата в месте крепления спиральных ребер под воздействием выходящего из рабочего колеса потока жидкости, содержащего абразивные примеси.A disadvantage of the known step is the high probability of wear of the side wall of the guide apparatus at the attachment point of the spiral ribs under the influence of a fluid stream containing abrasive impurities emerging from the impeller.
Заявляемая конструкция обеспечивает увеличенный срок службы ступеней за счет повышения износостойкости боковой стенки направляющего аппарата напротив выхода потока из рабочего колеса.The inventive design provides increased service life of the steps by increasing the wear resistance of the side wall of the guide apparatus opposite the flow outlet from the impeller.
Указанный технический результат достигается тем, что в ступени центробежного многоступенчатого насоса, состоящей из закрытого рабочего колеса с ведущим диском, лопастями и ведомым диском и направляющего аппарата, содержащего цилиндрический корпус, верхний и нижний диски с лопатками между ними, образующими обратные каналы, и наклонные спиральные ребра, размещенные на внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса напротив выхода рабочего колеса, согласно изобретению, спиральные наклонные ребра сформированы в объеме профилированного вкладыша из эластомера, который закреплен на поверхности цилиндрического корпуса направляющего аппарата.The specified technical result is achieved by the fact that in the stage of a centrifugal multistage pump, consisting of a closed impeller with a drive disk, blades and a driven disk and a guiding apparatus containing a cylindrical body, upper and lower disks with vanes between them, forming return channels, and inclined spiral ribs placed on the inner side surface of the cylindrical body opposite the impeller exit, according to the invention, spiral inclined ribs are formed in the volume of the profile vannogo elastomer insert, which is fixed to the surface of the cylindrical body of the guide device.
Вкладыш из эластомера может быть закреплен с помощью, по крайней мере, одного кольцевого выступа на его внутренней поверхности, взаимодействующего с ответным кольцевым пазом на поверхности корпуса. Кроме того, возможно закрепление вкладыша с помощью кольцевого выступа на корпусе и ответного кольцевого паза, выполненного во вкладыше.An elastomer insert may be secured with at least one annular protrusion on its inner surface, interacting with a reciprocal annular groove on the surface of the housing. In addition, it is possible to secure the liner with an annular protrusion on the housing and a reciprocal annular groove made in the liner.
Формирование наклонных ребер в объеме профилированного вкладыша увеличивает толщину стенки направляющего аппарата в месте выхода потока из рабочего колеса, что приводит к увеличению срока службы ступени.The formation of inclined ribs in the volume of the profiled liner increases the wall thickness of the guide vane at the outlet of the flow from the impeller, which leads to an increase in the service life of the stage.
Применение эластомера, например резины, для изготовления профилированного вкладыша, прежде всего, обеспечивает простоту формирования в нем спиральных наклонных ребер. При этом возможно использовать резиновую вставку с толщиной, достаточной для достижения высокой сопротивляемости материала к гидроабразивому износу при сохранении показателей ступени.The use of an elastomer, such as rubber, for the manufacture of a profiled liner, first of all, ensures the simplicity of the formation of spiral inclined ribs in it. In this case, it is possible to use a rubber insert with a thickness sufficient to achieve high resistance of the material to water-abrasion wear while maintaining the performance indicators.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется следующими чертежами.The essence of the invention is illustrated by the following drawings.
На фиг. 1 приведен меридиональный разрез заявляемой ступени с кольцевым пазом на корпусе направляющего аппарата для крепления профилированного вкладыша;In FIG. 1 shows a meridional section of the inventive step with an annular groove on the housing of the guide apparatus for attaching a profiled liner;
на фиг. 2 - меридиональный разрез профилированного вкладыша (показано только три спиральных наклонных ребра);in FIG. 2 - meridional section of a profiled insert (shown only three spiral inclined ribs);
на фиг. 3 представлены результаты сравнительных испытаний стандартной ступени 1 ВНН5-25, выпускаемой ЗАО «Новомет-Пермь», и заявляемой конструкции, отличающейся от стандартной ступени 1 ВНН5-25 только наличием ребер.in FIG. 3 presents the results of comparative tests of the
Ступень центробежного многоступенчатого насоса состоит из закрытого рабочего колеса 1 и направляющего аппарата 2 (фиг. 1). Рабочее колесо 1 имеет ведущий 3 и ведомый 4 диски с расположенными между ними лопастями 5, образующими проточные полости. Направляющий аппарат 2 содержит цилиндрический корпус 6, верхний диск 7 и нижний диск 8, между которыми размещены лопатки 9, образующие обратные каналы.The centrifugal stage of a multistage pump consists of a closed
Напротив выхода из рабочего колеса 1 на внутренней боковой поверхности цилиндрического корпуса 6 размещены спиральные наклонные ребра 10, сформированные в профилированном вкладыше 11 (фиг. 1, 2). Форма, наклон и изгиб спиральных наклонных ребер 10 обеспечивают минимум гидравлических потерь, что способствуют сохранению уровня напорных и энергетических характеристик ступени.Opposite the exit from the
Профилированный вкладыш 11 изготовлен из эластомера, например из резины, толщина которой на месте попадания потока составляет порядка 3 мм. Вкладыш закреплен в направляющем аппарате 2 посредством выполненного на нем кольцевого выступа 12, входящего в ответный паз корпуса 6. Такое крепление обеспечивает простоту изготовления, легкость сборки и надежную фиксацию.The profiled
Ступень работает следующим образом.The stage works as follows.
Жидкость выходит из колеса 1 и попадает на поверхности спиральных наклонных ребер 10, которые предотвращают попадание жидкости с абразивными частицами на внутреннюю поверхность стенки корпуса 6 направляющего аппарата и его износ (вымывание). Далее жидкость попадает в обратные каналы направляющего аппарата 2 и переходит в следующую ступень.The liquid leaves the
На примере пластиковых моделей направляющих аппаратов и металлических рабочих колес проведены испытания ступеней 1 ВНН5-25 в стандартном исполнении (кривые 1) и со спиральными наклонными ребрами на направляющем аппарате согласно заявляемой конструкции (кривые 2).On the example of plastic models of guide vanes and metal impellers, the tests of
Испытания показали, что при наличии ребер напорная кривая незначительно сдвигается вверх и вправо, при этом КПД ступени остается на прежнем уровне.Tests have shown that in the presence of ribs the pressure curve is slightly shifted up and to the right, while the efficiency of the stage remains at the same level.
Таким образом, профилированный резиновый вкладыш, размещенный на месте попадания потока с абразивом напротив выхода из рабочего колеса, при выполнении функции защиты от размыва не ухудшает показателей ступени.Thus, a profiled rubber liner, placed at the place where the flow with the abrasive is in front of the exit from the impeller, does not impair the performance of the step when performing the anti-erosion function.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013130958/06A RU2536731C1 (en) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | Rotary multistage pump stage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013130958/06A RU2536731C1 (en) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | Rotary multistage pump stage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2536731C1 true RU2536731C1 (en) | 2014-12-27 |
RU2013130958A RU2013130958A (en) | 2015-01-10 |
Family
ID=53279141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013130958/06A RU2536731C1 (en) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | Rotary multistage pump stage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2536731C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1219838A2 (en) * | 2000-11-14 | 2002-07-03 | CALPEDA S.p.A. | Guide wheel for centrifugal pumps |
RU57395U1 (en) * | 2006-03-21 | 2006-10-10 | "Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования (Црно)" | GUIDING DEVICE FOR STEP OF SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP |
RU2403450C1 (en) * | 2009-06-19 | 2010-11-10 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Multistage rotary pump stage |
-
2013
- 2013-07-04 RU RU2013130958/06A patent/RU2536731C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1219838A2 (en) * | 2000-11-14 | 2002-07-03 | CALPEDA S.p.A. | Guide wheel for centrifugal pumps |
RU57395U1 (en) * | 2006-03-21 | 2006-10-10 | "Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования (Црно)" | GUIDING DEVICE FOR STEP OF SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP |
RU2403450C1 (en) * | 2009-06-19 | 2010-11-10 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Multistage rotary pump stage |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013130958A (en) | 2015-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2598501C2 (en) | Impeller blade with improved front edge | |
RU2591754C2 (en) | Blade profile diffuser with local bulge | |
US9777741B2 (en) | Nozzle-shaped slots in impeller vanes | |
US20130058777A1 (en) | Submersible pump stage | |
RU188224U1 (en) | Submersible multi-stage vane pump stage | |
RU2536731C1 (en) | Rotary multistage pump stage | |
RU169497U1 (en) | ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP STEP | |
RU57395U1 (en) | GUIDING DEVICE FOR STEP OF SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP | |
RU178325U1 (en) | Submersible electric centrifugal pump stage | |
RU170839U1 (en) | ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP STEP | |
RU2525816C1 (en) | Multistage centrifugal pump distributor | |
RU2403450C1 (en) | Multistage rotary pump stage | |
RU2286449C2 (en) | Gas separator for submersed centrifugal pump | |
RU162161U1 (en) | SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP STEP | |
RU2402695C1 (en) | Distributor of radial-flow multistage pump | |
RU205750U1 (en) | Impeller of submersible multistage vane pump | |
RU2303167C1 (en) | Stage of submersible centrifugal pump for production of oil | |
RU2362910C1 (en) | Inclined-rotor stage | |
RU162686U1 (en) | ELECTRIC CENTRIFUGAL PUMP STEP | |
KR200440266Y1 (en) | Casing for pump | |
CN109964043A (en) | Helical runner | |
WO2013187801A2 (en) | Downhole pump assembly | |
RU2594247C1 (en) | Mid stage impeller of centrifugal pump | |
RU2514469C1 (en) | Multistage centrifugal pump distributor | |
RU77651U1 (en) | CENTRIFUGAL-VORTEX STEP OF SUBMERSIBLE PUMP |