RU2620626C1 - Unit of compression type submersible impeller pump - Google Patents

Unit of compression type submersible impeller pump Download PDF

Info

Publication number
RU2620626C1
RU2620626C1 RU2016133740A RU2016133740A RU2620626C1 RU 2620626 C1 RU2620626 C1 RU 2620626C1 RU 2016133740 A RU2016133740 A RU 2016133740A RU 2016133740 A RU2016133740 A RU 2016133740A RU 2620626 C1 RU2620626 C1 RU 2620626C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shaft
pump
impellers
impeller
axial
Prior art date
Application number
RU2016133740A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Федорович Логинов
Алексей Владимирович Трулев
Сергей Владимирович Сибирев
Альгинат Азгарович Сабиров
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "РИМЕРА"
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 "РИМЕРА" filed Critical Закрытое акционерное общество "РИМЕРА"
Priority to RU2016133740A priority Critical patent/RU2620626C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2620626C1 publication Critical patent/RU2620626C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00Pumping installations or systems
    • F04D13/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/08Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use
    • F04D13/10Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use adapted for use in mining bore holes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/02Selection of particular materials
    • F04D29/026Selection of particular materials especially adapted for liquid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18Rotors
    • F04D29/22Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2205Conventional flow pattern
    • F04D29/2222Construction and assembly
    • F04D29/2227Construction and assembly for special materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00Metals
    • F05C2201/04Heavy metals
    • F05C2201/0433Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
    • F05C2201/0436Iron
    • F05C2201/0439Cast iron

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: unit of a compression-type submersible impeller pump includes a motor, a protector with an axial shaft support, a pump section. The pump section includes a shaft, a body, a base, a head, a package assembly of centrifugal stages. Each stage contains a guiding device and an impeller with blades between the drive and cover plates and the hub. The impellers and guiding devices are made in the form of solid cast iron structures. There is a blade ring at the drive plate of each impeller. There are fillets between the lateral faces of each blade of the blade ring and the drive disc; the height of the blade ring does not exceed the minimum distance between the drive and the cover plates of the impeller, and the radius of the fillet is from 0.2 to 0.8 of this value. The impellers are compressed by a nut on the hubs, the guiding devices are fixed relative to the body, the shafts of the pump sections are supported by each other. The shaft of the lower section rests on the shaft in the protector, which axial bearing is made in the form of a hydrodynamic bearing.
EFFECT: increased reliability of work, wear and corrosion resistance, optimisation of the properties of stages.
7 cl, 7 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к нефтяному машиностроению, в частности к многоступенчатым погружным насосам для откачки пластовой жидкости из скважин.The invention relates to petroleum engineering, in particular to multistage submersible pumps for pumping formation fluid from wells.

Уровень техникиState of the art

Известна установка насоса по патенту US 5,885,058 (дата приоритета 28.12.1995, дата публикации 23.03.1999), включающая насосные секции, которые содержат множество функциональных компонентов и втулок, установленных на валу с образованием по существу непрерывной трубы вокруг вала; при этом предусмотрены фитинги наверху и внизу вала для удерживания в сжатом состоянии компонентов и втулок, образующих трубу. Недостатком данной установки является то, что установленные ступени не могут надежно работать в скважинах с малым и средним дебитом, из-за высокой осевой силы, действующей на каждое рабочее колесо.A pump installation is known according to US Pat. No. 5,885,058 (priority date 12/28/1995, publication date 03/23/1999), including pump sections that contain many functional components and bushings mounted on the shaft to form a substantially continuous pipe around the shaft; at the same time, fittings are provided at the top and bottom of the shaft to hold the components and bushings forming the pipe in a compressed state. The disadvantage of this installation is that the installed stages cannot reliably work in wells with small and medium flow rates, due to the high axial force acting on each impeller.

Также известна установка с секцией предвключенного устройства для обработки газожидкостной смеси, RU 136503 U1 от 25.05.2012. Секция включает корпус, вал, рабочие колеса, направляющие аппараты, подшипники и т.д. Установленные на валу рабочие колеса, подшипники и втулки образуют вокруг вала по существу непрерывную трубу. Недостатком является то, что установленные ступени не могут надежно работать в скважинах с малым и средним дебитом из-за высокой осевой силы, действующей на каждое рабочее колесо.Also known installation with a section of the upstream device for processing a gas-liquid mixture, RU 136503 U1 from 05.25.2012. The section includes a housing, a shaft, impellers, guides, bearings, etc. Impellers, bearings and bushings mounted on the shaft form a substantially continuous pipe around the shaft. The disadvantage is that the installed stages cannot reliably work in wells with small and medium flow rates due to the high axial force acting on each impeller.

Наиболее близким аналогом является электрический погружной насос RU 2476726 С2 от 16.05.2008 для использования в скважине, содержащий: моторную секцию; насосную секцию; защитную секцию, расположенную между моторной секцией и насосной секцией, и вращающийся вал, проходящий через моторную, защитную и насосную секции; при этом моторная, защитная и насосная секции содержат каждая множество функциональных компонентов и втулок, установленных на валу с образованием по существу непрерывной трубы вокруг вала; при этом предусмотрены фитинги наверху и внизу вала для удерживания в сжатом состоянии компонентов и втулок, образующих трубу. Недостатком является то, что множество функциональных компонентов и втулок, установленных на валу с образованием по существу непрерывной трубы вокруг вала защитной и моторной секции, снижает надежность работы установки, так как это существенно увеличивает размерную цепочку от осевой опоры верхней ступени насоса до осевой опоры, которая при такой конструкции должна быть установлена в нижней части двигателя. Кроме этого недостатком является то, что установленные ступени не могут надежно работать в скважинах с малым и средним дебитом из-за высокой осевой силы, действующей на каждое рабочее колесо.The closest analogue is an electric submersible pump RU 2476726 C2 from 05.16.2008 for use in a well, comprising: a motor section; pump section; a protective section located between the motor section and the pump section, and a rotating shaft passing through the motor, protective and pump sections; wherein the motor, protective and pump sections comprise each of a plurality of functional components and bushings mounted on the shaft to form a substantially continuous pipe around the shaft; at the same time, fittings are provided at the top and bottom of the shaft to hold the components and bushings forming the pipe in a compressed state. The disadvantage is that the multitude of functional components and bushings mounted on the shaft with the formation of a substantially continuous pipe around the shaft of the protective and motor sections reduces the reliability of the installation, since this significantly increases the dimensional chain from the axial support of the upper stage of the pump to the axial support, which with this design should be installed in the lower part of the engine. In addition, the disadvantage is that the installed stages cannot reliably work in wells with small and medium flow rates due to the high axial force acting on each impeller.

Для целей ясности описания по данной заявке оговоримся, что существуют насосы пакетного типа или насосы с пакетным типом сборки, то есть насосы, в которых несколько рабочих колес и направляющих аппаратов (от 3-х и более пар) собираются в пакеты (подсборки). Обычно в реальном изделии применяется в среднем около десяти пар рабочих колес и направляющих аппаратов.For the sake of clarity, the descriptions of this application make a reservation that there are batch type pumps or batch type pumps, that is, pumps in which several impellers and guide vanes (from 3 or more pairs) are assembled into packages (subassemblies). Typically, in an actual product, an average of about ten pairs of impellers and guide vanes are used.

Под насосами компрессионного типа понимаются насосы с компрессионным типом сборки, то есть те насосы, в которых за счет точной подгонки высоты ступиц рабочих колес обеспечивается их соприкосновение друг с другом (такая «гребенка» колес фиксируется на валу).Compression type pumps are understood to be pumps with a compression type of assembly, that is, those pumps in which, due to the exact adjustment of the height of the impeller hubs, they are in contact with each other (such a “comb” of wheels is fixed on the shaft).

Под насосами пакетно-компрессионного типа понимаются насосы, объединяющие черты обоих типов сборок: компрессионной и пакетной.Packet-compression type pumps are understood as pumps that combine the features of both types of assemblies: compression and batch.

В пакетном насосе вся сила колес воспринимается отдельным осевым подшипником каждой секции (для каждого пакета). В пакетно-компрессионном насосе сила колес передается на опору гидрозащиты, что позволяет избежать использования дополнительных подшипников и снижает или устраняет износ деталей.In a batch pump, the entire wheel force is perceived by the separate axial bearing of each section (for each package). In a batch-compression pump, the power of the wheels is transferred to the hydraulic protection support, which avoids the use of additional bearings and reduces or eliminates wear of parts.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание конструкции электрического погружного насоса, которая снижает до оптимального значения осевую силу, действующую на рабочие колеса и, следовательно, на осевую опору ротора насоса.The technical task of the invention is the creation of the design of an electric submersible pump, which reduces to an optimal value the axial force acting on the impellers and, therefore, on the axial support of the pump rotor.

Техническими результатами являются повышение надежности работы в скважинах с малым и средним дебитом, обеспечение оптимального ресурса установки по коррозионной стойкости и износостойкости, оптимизация механических и физико-химических свойств ступеней.Technical results include increasing the reliability of work in wells with low and medium flow rates, ensuring the optimal plant life in terms of corrosion resistance and wear resistance, optimization of the mechanical and physicochemical properties of the steps.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Техническая задача решается, а технические результаты обеспечиваются тем, что установка погружного лопастного насоса компрессионного типа включает в себя двигатель, протектор с осевой опорой вала, по меньшей мере одну насосную секцию, которая включает: вал, корпус, основание, головку, сборку пакета ступеней, каждая ступень содержит направляющий аппарат и рабочее колесо, рабочие колеса содержат ведущий и покрывной диски, между которыми размещены лопасти, и ступицу, рабочие колеса на валу сжаты специальной гайкой по ступицам, направляющие аппараты зафиксированы относительно корпуса, валы насосных секций в рабочем состоянии опираются друг на друга, при этом в насосе установлены центробежные ступени, рабочие колеса выполнены в виде цельнолитых конструкций из чугуна, направляющие аппараты выполнены в виде цельнолитых конструкций из чугуна, на ведущем диске рабочих колес выполнен лопаточный венец, между боковыми гранями каждой лопатки лопаточного венца и ведущим диском выполнены скругления; высота лопаточного венца не превышает минимальное расстояние между ведущим и покрывным дисками рабочего колеса, а радиус скруглений составляет от 0,2 до 0,8 от этой величины, вал нижней секции опирается на вал в протекторе, у которого осевая опора изготовлена в виде гидродинамического подшипника.The technical problem is solved, and the technical results are ensured by the fact that the installation of a submersible vane pump of the compression type includes an engine, a tread with axial shaft support, at least one pump section, which includes: a shaft, a housing, a base, a head, an assembly of a package of stages, each step contains a guiding apparatus and an impeller, the impellers contain a drive and cover discs between which the blades are located, and the hub, impellers on the shaft are compressed with a special nut on the hubs, the guides the apparatuses are fixed relative to the housing, the shafts of the pump sections in working condition are supported by each other, while centrifugal steps are installed in the pump, the impellers are made in the form of solid cast iron structures, the guide vanes are made in the form of solid cast iron structures, on the drive wheel drive disk scapular crown, between the side faces of each scapular blade of the scapular crown and the leading disk rounding; the height of the blade rim does not exceed the minimum distance between the driving and cover disks of the impeller, and the radius of rounding is from 0.2 to 0.8 of this value, the shaft of the lower section rests on the shaft in the tread, in which the axial bearing is made in the form of a hydrodynamic bearing.

При таком выполнении установки осевая сила, действующая на вал и колеса через ступицы, втулки и опорные кольца, воспринимается опорой в гидрозащите, которая работает в масле и имеет существенно меньший коэффициент трения. За счет этого устраняется износ в осевых опорах ступени и увеличивается ресурс установки.With this installation, the axial force acting on the shaft and wheels through the hubs, bushings and support rings is perceived as a support in hydraulic protection, which works in oil and has a significantly lower coefficient of friction. This eliminates wear in the axial bearings of the stage and increases the installation life.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения чугун, помимо железа и примесей, содержит, в частности, углерод, кремний, марганец, хром, церий, фосфор, бор и серу, при следующем содержании указанных элементов, мас. %:In addition, in the particular case of the invention, cast iron, in addition to iron and impurities, contains, in particular, carbon, silicon, manganese, chromium, cerium, phosphorus, boron and sulfur, with the following content of these elements, wt. %:

углеродcarbon 3,5-3,93,5-3,9 кремнийsilicon 2,1-2,72.1-2.7 марганецmanganese 0,4-0,60.4-0.6 хромchromium <0,12<0.12 сераsulfur 0,05-0,070.05-0.07 фосфорphosphorus <0,3<0.3 церийcerium <0,03<0.03 борboron <0,01<0.01

Кроме того, в частном случае реализации изобретения, чугун, помимо железа и примесей, содержит, в частности, углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, фосфор, серу, алюминий и магний при следующем содержании указанных элементов, мас.%:In addition, in the particular case of the invention, cast iron, in addition to iron and impurities, contains, in particular, carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, copper, phosphorus, sulfur, aluminum and magnesium in the following contents of these elements, wt.%:

углеродcarbon 2,7-3,12.7-3.1 кремнийsilicon 1,2-1,91.2-1.9 марганецmanganese 0,85-1,50.85-1.5 хромchromium 0,7-3,00.7-3.0 никельnickel 15-1715-17 медьcopper 6,1-86.1-8 сераsulfur <0,03<0.03 фосфорphosphorus <0,25<0.25 алюминийaluminum 0,01-0,30.01-0.3 магнийmagnesium 0,01-0,070.01-0.07

Кроме того, в частном случае реализации изобретения, чугун, помимо железа и примесей, содержит, в частности, углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, фосфор и серу при следующем содержании указанных элементов, мас.%:In addition, in the particular case of the invention, cast iron, in addition to iron and impurities, contains, in particular, carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, copper, phosphorus and sulfur with the following content of these elements, wt.%:

углеродcarbon 2,7-3,12.7-3.1 кремнийsilicon 1,2-2,21.2-2.2 марганецmanganese 1,3-1,91.3-1.9 хромchromium 2,0-2,92.0-2.9 никельnickel 15,0-17,015.0-17.0 медьcopper 5,0-8,05.0-8.0 сераsulfur <0,05<0.05 фосфорphosphorus <0,25<0.25

Кроме того, в частном случае реализации изобретения валы насосных секций снабжены шлицами, осевым резьбовым отверстием на конце, регулировочным болтом, шлицевой муфтой, на болте выполнены фиксаторы в виде радиальных выступов, сопрягаемых со шлицами муфты, установленной на вал.In addition, in the particular case of the invention, the shafts of the pump sections are provided with splines, an axial threaded hole at the end, an adjusting bolt, a spline coupling, locks in the form of radial protrusions mating with splines of the coupling mounted on the shaft are made on the bolt.

Для эффективной эксплуатации пластов с малым и средним дебитом используются центробежные ступени. Рабочие колеса и направляющие аппараты выполнены в виде цельнолитых конструкций из чугуна: это позволяет обеспечить оптимальный ресурс по совокупности коррозионной стойкости и износостойкости и это условие для создания компрессионных насосов, так как чугун обладает необходимыми механическими свойствами (упругостью) для сжатия ступеней. На ведущем диске рабочих колес выполнен лопаточный венец, это позволяет существенно снизить осевую силу, действующую на каждое рабочее колесо. Между боковыми гранями каждой лопатки лопаточного венца и ведущим диском выполнены скругления; высота лопаточного венца не превышает минимальное расстояние между ведущим и покрывным дисками рабочего колеса, а радиус скруглений составляет от 0,2 до 0,8 от этой величины, особенности конструкции позволяют оптимизировать величину осевой силы. Вал нижней секции опирается на осевую опору в протекторе, которая изготовлена в виде гидродинамического подшипника. Гидродинамический подшипник обладает более высоким ресурсом по сравнению с традиционными подшипниками скольжения.Centrifugal steps are used for efficient operation of formations with low and medium flow rates. Impellers and guide vanes are made in the form of cast-iron cast iron structures: this allows to provide an optimal resource in terms of the combination of corrosion resistance and wear resistance and this is a condition for creating compression pumps, since cast iron has the necessary mechanical properties (elasticity) for compressing steps. A blade rim is made on the driving wheel of the impellers, this allows to significantly reduce the axial force acting on each impeller. Between the lateral faces of each blade of the scapular crown and the leading disk, roundings are made; the height of the blade rim does not exceed the minimum distance between the driving and covering disks of the impeller, and the radius of rounding is from 0.2 to 0.8 of this value, design features allow optimizing the value of axial force. The shaft of the lower section rests on the axial support in the tread, which is made in the form of a hydrodynamic bearing. The hydrodynamic bearing has a higher resource in comparison with traditional plain bearings.

Вышеуказанный состав чугуна позволяет оптимизировать механические и физико-химические свойства ступеней.The above composition of cast iron allows you to optimize the mechanical and physico-chemical properties of the steps.

Если валы насосных секций снабжены шлицами, осевым резьбовым отверстием на конце, регулировочным болтом, шлицевой муфтой, на болте выполнены фиксаторы в виде радиальных выступов, сопрягаемых со шлицами муфты, установленной на вал, то это позволяет точнее стыковывать валы при сборке, что необходимо для надежной работы компрессионного насоса.If the shafts of the pump sections are equipped with splines, an axial threaded hole at the end, an adjusting bolt, a splined coupling, the bolts have latches in the form of radial protrusions that mate with the splines of the coupling mounted on the shaft, this allows for more accurate joining of the shafts during assembly, which is necessary for reliable operation of the compression pump.

Кроме того, в частном случае реализации изобретения двигатель установки погружного лопастного насоса компрессионного типа является вентильным электродвигателем.In addition, in the particular case of the invention, the installation motor of the submersible vane pump of the compression type is a valve electric motor.

Кроме того, возможно такое выполнение установки погружного лопастного насоса компрессионного типа, при котором эта установка включает в себя двигатель, протектор с осевой опорой вала, по меньшей мере одну насосную секцию, которая включает в себя: вал, корпус, основание, головку, сборку пакета ступеней, каждая ступень содержит направляющий аппарат и рабочее колесо, рабочие колеса содержат ведущий и покрывной диски, между которыми размещены лопасти, и ступицу, направляющие аппараты зафиксированы относительно корпуса, валы насосных секций в рабочем состоянии опираются друг на друга, установка укомплектована вентильным электродвигателем, и отличается тем, что содержит центробежные ступени, а рабочие колеса и направляющие аппараты выполнены в виде цельнолитых конструкций из чугуна, при этом вал нижней секции опирается на вал в протекторе, у которого осевая опора изготовлена в виде гидродинамического подшипника, поперечный размер установки не превышает 86 мм.In addition, it is possible to perform the installation of a submersible vane pump of the compression type, in which this installation includes an engine, a tread with an axial shaft support, at least one pump section, which includes: a shaft, a housing, a base, a head, an assembly of a package steps, each step contains a guide apparatus and an impeller, the impellers contain a drive and cover discs between which the blades are located, and the hub, guide apparatuses are fixed relative to the housing, the shafts of the pump sections in they are supported by each other in operation, the installation is equipped with a valve electric motor, and differs in that it contains centrifugal steps, and the impellers and guide vanes are made in the form of solid cast iron structures, while the shaft of the lower section rests on the shaft in the tread, which has axial support made in the form of a hydrodynamic bearing, the transverse installation size does not exceed 86 mm.

При таком выполнении наилучшим диапазоном размера поперечного размера установки является размер от 84,60 мм до 85,00 мм.In this embodiment, the best size range for the transverse dimension of the installation is from 84.60 mm to 85.00 mm.

Краткое описание графических материалов, поясняющих сущность изобретения.A brief description of the graphic materials explaining the invention.

фиг. 1 - секция погружного насоса в разрезе;FIG. 1 - section of a submersible pump in a section;

фиг. 2 - ступени погружного насоса в разрезе;FIG. 2 - sectional stages of a submersible pump;

фиг. 3.1, 3.2, 3.3 - варианты выполнения лопаточного венца;FIG. 3.1, 3.2, 3.3 - embodiments of the scapular crown;

фиг. 4 - вид «А» лопаток лопаточного венца;FIG. 4 - view "A" of the blades of the scapular crown;

фиг. 5 - вариант выполнения регулировочного болта; соединение валов с шлицевой муфтой (в разрезе).FIG. 5 is an embodiment of an adjustment bolt; connection of shafts with a spline coupling (in section).

Пути реализации изобретенияWays to implement the invention

Установка погружного лопастного насоса компрессионного типа, включающая: двигатель (не показан), протектор с осевой опорой вала (не показан), по крайней мере, одну насосную секцию 1, которая включает: вал 2, корпус 3, основание 4, головку 5, сборку пакета ступеней, каждая ступень содержит направляющий аппарат 6 и рабочее колесо 7. Рабочие колеса на валу сжаты специальной гайкой 8, направляющие аппараты зафиксированы относительно корпуса. Каждое рабочее колесо содержит ведущий 9 и покрывной диски 10, между которыми размещены лопасти 11, и ступицу 12. Валы насосных секций 2 в рабочем состоянии опираются друг на друга. На ведущем диске рабочих колес выполнен лопаточный венец 13, между боковыми гранями каждой лопатки лопаточного венца и ведущим диском выполнены скругления R; вал нижней секции опирается на вал в протекторе, у которого осевая опора изготовлена в виде гидродинамического подшипника (не показана).Installation of a compression type submersible vane pump, including: an engine (not shown), a tread with an axial shaft support (not shown), at least one pump section 1, which includes: shaft 2, housing 3, base 4, head 5, assembly package steps, each step contains a guide apparatus 6 and the impeller 7. The impellers on the shaft are compressed with a special nut 8, the guide devices are fixed relative to the housing. Each impeller contains a drive 9 and a cover disk 10, between which the blades 11 are located, and the hub 12. The shafts of the pump sections 2 in the working state rest on each other. A blade rim 13 is made on the driving disk of the impellers, rounded with R roundings between the side faces of each blade of the blade rim and the driving disk; the shaft of the lower section rests on the shaft in the tread, in which the axial support is made in the form of a hydrodynamic bearing (not shown).

Валы насосных секций 2 снабжены шлицами 14, осевым резьбовым отверстием на конце 15, регулировочным болтом 16, шлицевой муфтой 17, на болте выполнены фиксаторы 18 в виде радиальных выступов, сопрягаемых со шлицами муфты, установленной на вал.The shafts of the pump sections 2 are provided with splines 14, an axial threaded hole at the end 15, an adjustment bolt 16, a spline coupling 17, the bolts 18 are made in the form of radial protrusions mating with the splines of the coupling mounted on the shaft.

Установка работает следующим образом. При вращении вала 2 погружного многоступенчатого центробежного насоса 1 крутящий момент через ступицы 12 передается на рабочие колеса 7. Пластовая жидкость входит в секцию через основание 4, закручивается в области, которая образована между основным 9, покрывным 10 дисками и лопастями 11. Последовательно жидкость проходит через рабочие колеса 7, направляющие аппараты 6, выходит через головку 5. При этом происходит повышение давления пластовой жидкости.Installation works as follows. When the shaft 2 of the submersible multistage centrifugal pump 1 is rotated, the torque is transmitted through the hubs 12 to the impellers 7. The formation fluid enters the section through the base 4 and swirls in the area that is formed between the main 9, the covering 10 discs and blades 11. In series, the fluid passes through impellers 7, guiding devices 6, exit through the head 5. In this case, the pressure of the reservoir fluid increases.

При вращении рабочего колеса 7 благодаря наличию лопаточного венца 13 на ведущем диске 9 жидкость в пазухе между этим диском и направляющим аппаратом 8 вращается с большей угловой скоростью, чем при отсутствии лопаточного венца. Возникает торообразный вихрь, благодаря которому происходит переход жидкости от рабочего колеса 7 к направляющему аппарату 6. При этом благодаря лопаточному венцу 13 давление в этой пазухе снижается и уменьшается осевая сила, действующая на рабочие колеса 7. Осевая сила, действующая на вал 2 и колеса 7 через ступицы 12, втулки и опорные кольца, воспринимается опорой в гидрозащите, которая работает в масле и имеет существенно меньший коэффициент трения. За счет этого устраняется износ в осевых опорах ступени и увеличивается ресурс установки. Для точной стыковки валов 2 с шлицами 14 в каждом вале изготовлены осевые резьбовые отверстия 15, установлен регулировочный болт 16. На каждом болте выполнены фиксаторы 18 в виде радиальных выступов, сопрягаемых со шлицами муфты 17, установленной на вал.When the impeller 7 rotates due to the presence of a blade rim 13 on the drive disk 9, the fluid in the sinus between this disk and the guide device 8 rotates at a greater angular speed than in the absence of a blade rim. A toroidal vortex arises, due to which the liquid passes from the impeller 7 to the guide apparatus 6. In this case, thanks to the blade rim 13, the pressure in this sinus decreases and the axial force acting on the impellers 7 decreases. The axial force acting on the shaft 2 and wheels 7 through hubs 12, bushings and support rings, it is perceived as a support in hydroprotection, which works in oil and has a significantly lower coefficient of friction. This eliminates wear in the axial bearings of the stage and increases the installation life. For the exact joining of the shafts 2 with the splines 14, axial threaded holes 15 are made in each shaft, an adjusting bolt 16 is installed. On each bolt, the clamps 18 are made in the form of radial protrusions mating with the splines of the coupling 17 mounted on the shaft.

Claims (10)

1. Установка погружного лопастного насоса компрессионного типа, включающая в себя двигатель, протектор с осевой опорой вала, по меньшей мере одну насосную секцию, которая включает в себя: вал, корпус, основание, головку, сборку пакета ступеней, каждая ступень содержит направляющий аппарат и рабочее колесо, рабочие колеса содержат ведущий и покрывной диски, между которыми размещены лопасти, и ступицу, рабочие колеса на валу сжаты гайкой по ступицам, направляющие аппараты зафиксированы относительно корпуса, валы насосных секций в рабочем состоянии опираются друг на друга, отличающаяся тем, что содержит центробежные ступени, рабочие колеса и направляющие аппараты выполнены в виде цельнолитых конструкций из чугуна, на ведущем диске рабочих колес выполнен лопаточный венец, между боковыми гранями каждой лопатки лопаточного венца и ведущим диском выполнены скругления; высота лопаточного венца не превышает минимальное расстояние между ведущим и покрывным дисками рабочего колеса, а радиус скруглений составляет от 0,2 до 0,8 от этой величины, вал нижней насосной секции опирается на вал в протекторе, у которого осевая опора изготовлена в виде гидродинамического подшипника.1. Installation of a submersible vane pump of compression type, comprising an engine, a tread with an axial shaft support, at least one pump section, which includes: a shaft, a housing, a base, a head, an assembly of a package of stages, each stage contains a guide apparatus and the impeller, the impellers contain a drive and cover discs between which the blades are located, and the hub, the impellers on the shaft are compressed by a nut on the hubs, the guiding devices are fixed relative to the housing, the shafts of the pump sections in the working section the thawings are supported by each other, characterized in that it contains centrifugal steps, the impellers and guide vanes are made of cast-iron solid structures, a blade rim is made on the driving disk of the impellers, roundings are made between the lateral faces of each blade of the blade rim and the drive disk; the height of the blade rim does not exceed the minimum distance between the driving and covering disks of the impeller, and the radius of rounding is from 0.2 to 0.8 of this value, the shaft of the lower pump section rests on the shaft in the tread, in which the axial bearing is made in the form of a hydrodynamic bearing . 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что чугун, помимо железа и примесей, содержит, в частности, углерод, кремний, марганец, хром, церий, фосфор, бор и серу, при следующем содержании указанных элементов, мас. %:2. Installation according to claim 1, characterized in that the cast iron, in addition to iron and impurities, contains, in particular, carbon, silicon, manganese, chromium, cerium, phosphorus, boron and sulfur, with the following content of these elements, wt. %: углеродcarbon 3,5-3,93,5-3,9 кремнийsilicon 2,1-2,72.1-2.7 марганецmanganese 0,4-0,60.4-0.6 хромchromium <0,12<0.12 сераsulfur 0,05-0,070.05-0.07 фосфорphosphorus <0,3<0.3 церийcerium <0,03<0.03 борboron <0,01<0.01
3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что чугун, помимо железа и примесей, содержит, в частности, углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, фосфор, алюминий, магний и серу, при следующем содержании указанных элементов, мас. %:3. Installation according to claim 1, characterized in that the cast iron, in addition to iron and impurities, contains, in particular, carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, copper, phosphorus, aluminum, magnesium and sulfur, with the following contents of these elements, wt. %: углеродcarbon 2,7-3,12.7-3.1 кремнийsilicon 1,2-1,91.2-1.9 марганецmanganese 0,85-1,50.85-1.5 хромchromium 0,7-3,00.7-3.0 никельnickel 15-1715-17 медьcopper 6,1-86.1-8 сераsulfur <0,03<0.03 фосфорphosphorus <0,25<0.25 алюминийaluminum 0,01-0,30.01-0.3 магнийmagnesium 0,01-0,070.01-0.07
4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что чугун, помимо железа и примесей, содержит, в частности, углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, фосфор и серу, при следующем содержании указанных элементов, мас. %:4. Installation according to claim 1, characterized in that the cast iron, in addition to iron and impurities, contains, in particular, carbon, silicon, manganese, chromium, nickel, copper, phosphorus and sulfur, with the following content of these elements, wt. %: углеродcarbon 2,7-3,12.7-3.1 кремнийsilicon 1,2-2,21.2-2.2 марганецmanganese 1,3-1,91.3-1.9 хромchromium 2,0-2,92.0-2.9 никельnickel 15,0-17,015.0-17.0 медьcopper 5,0-8,05.0-8.0 сераsulfur <0,05<0.05 фосфорphosphorus <0,25<0.25
5. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что валы насосных секций снабжены шлицами, осевым резьбовым отверстием на конце, регулировочным болтом, шлицевой муфтой, причем на болте выполнены фиксаторы в виде радиальных выступов, сопрягаемых со шлицами муфты, установленной на вал.5. Installation according to claim 1, characterized in that the shafts of the pump sections are provided with splines, an axial threaded hole at the end, an adjusting bolt, a spline coupling, and the bolts have latches in the form of radial projections mating with splines of the coupling mounted on the shaft. 6. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что ее двигатель является вентильным электродвигателем.6. Installation according to claim 1, characterized in that its engine is a valve electric motor. 7. Установка погружного лопастного насоса компрессионного типа, включающая в себя вентильный электродвигатель, протектор с осевой опорой вала, по меньшей мере одну насосную секцию, которая включает в себя: вал, корпус, сборку пакета ступеней, каждая ступень содержит направляющий аппарат и рабочее колесо, рабочие колеса содержат ведущий и покрывной диски, между которыми размещены лопасти, и ступицу, рабочие колеса на валу сжаты специальной гайкой по ступицам, направляющие аппараты зафиксированы относительно корпуса, валы насосных секций в рабочем состоянии опираются друг на друга, отличающаяся тем, что в насосе установлены центробежные ступени, рабочие колеса и направляющие аппараты выполнены в виде цельнолитых конструкций из чугуна, вал нижней секции опирается на вал в протекторе, у которого осевая опора изготовлена в виде гидродинамического подшипника, а поперечный размер установки не превышает 86 мм.7. Installation of a submersible vane pump of compression type, including a valve motor, a protector with an axial shaft support, at least one pump section, which includes: a shaft, a housing, an assembly of a package of stages, each stage contains a guide apparatus and an impeller, the impellers contain a drive and cover discs, between which the blades are located, and the hub, the impellers on the shaft are compressed by a special nut on the hubs, the guiding devices are fixed relative to the housing, the shafts of the pump sections in in working condition, they are supported by each other, characterized in that centrifugal stages are installed in the pump, the impellers and guide vanes are made in the form of cast-iron structures made of cast iron, the shaft of the lower section rests on the shaft in the tread, in which the axial bearing is made in the form of a hydrodynamic bearing, and the transverse installation size does not exceed 86 mm.
RU2016133740A 2016-08-17 2016-08-17 Unit of compression type submersible impeller pump RU2620626C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016133740A RU2620626C1 (en) 2016-08-17 2016-08-17 Unit of compression type submersible impeller pump

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016133740A RU2620626C1 (en) 2016-08-17 2016-08-17 Unit of compression type submersible impeller pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2620626C1 true RU2620626C1 (en) 2017-05-29

Family

ID=59031878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016133740A RU2620626C1 (en) 2016-08-17 2016-08-17 Unit of compression type submersible impeller pump

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2620626C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030185676A1 (en) * 2002-03-18 2003-10-02 James Mark Christopher Pump diffuser anti-spin device
RU2333397C2 (en) * 2006-08-02 2008-09-10 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Submerged centrifugal pump stage
RU2476726C2 (en) * 2008-05-16 2013-02-27 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Electrically drive borehole pump with compression tube
WO2015123236A1 (en) * 2014-02-12 2015-08-20 Schlumberger Canada Limited Electric submersible pump components
CN205388023U (en) * 2016-01-27 2016-07-20 台州浙水工贸有限公司 Deep -well pump

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030185676A1 (en) * 2002-03-18 2003-10-02 James Mark Christopher Pump diffuser anti-spin device
RU2333397C2 (en) * 2006-08-02 2008-09-10 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Submerged centrifugal pump stage
RU2476726C2 (en) * 2008-05-16 2013-02-27 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Electrically drive borehole pump with compression tube
WO2015123236A1 (en) * 2014-02-12 2015-08-20 Schlumberger Canada Limited Electric submersible pump components
CN205388023U (en) * 2016-01-27 2016-07-20 台州浙水工贸有限公司 Deep -well pump

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9334865B2 (en) Self-aligning and vibration damping bearings in a submersible well pump
RU2330187C1 (en) Submerged electrically-driven pump
US8439642B2 (en) Pump and pump impeller
CN105626540B (en) Sectional multi-stage centrifugal pump
EP3161252B1 (en) Thrust washer and diffuser for use in a downhole electrical submersible pump
US20150071799A1 (en) Self-Aligning and Vibration Damping Bearings in a Submersible Well Pump
CN106438457A (en) Half-opened impeller and low-flow super high-lift multiple-stage centrifugal pump with same
CN101975168A (en) Horizontal axial-suction sectional multistage high-pressure centrifugal pump
RU2620626C1 (en) Unit of compression type submersible impeller pump
CN201858160U (en) Horizontally axial suction sectioned multistage high-pressure centrifugal pump
RU2638423C1 (en) Submersible impeller pump unit of compression type
RU2622680C1 (en) Installation of the submersible dipper pump of the packet compression type and the method of its assembly
CN205401146U (en) Festival segmentation multistage centrifugal pump
US10260518B2 (en) Downhole electrical submersible pump with upthrust balance
CN200975360Y (en) Vertical type multi-stage pump with intermediate bearing
RU2376500C2 (en) Impeller of submerged centrifugal pump stage
RU2413876C1 (en) Stage of downhole multistage rotary pump
RU212053U1 (en) Installation with a submersible centrifugal pump to maintain reservoir pressure
RU2810186C1 (en) Method of operation of submersible multi-stage centrifugal pump with polymer impellers and design for its implementation
RU2610802C1 (en) Centrifugal pump runner
RU179622U1 (en) SUBMERSIBLE MULTI-STAGE PUMP
RU215043U1 (en) CENTRIFUGAL PUMP IMPELLER
RU214545U1 (en) CENTRIFUGAL PUMP IMPELLER
RU68079U1 (en) SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP WITH DISPERSION DEVICE
RU2564742C1 (en) Bottomhole multistage rotary pump