RU2682778C1 - Стенд для испытания винтовых насосов - Google Patents
Стенд для испытания винтовых насосов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2682778C1 RU2682778C1 RU2018121854A RU2018121854A RU2682778C1 RU 2682778 C1 RU2682778 C1 RU 2682778C1 RU 2018121854 A RU2018121854 A RU 2018121854A RU 2018121854 A RU2018121854 A RU 2018121854A RU 2682778 C1 RU2682778 C1 RU 2682778C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- working fluid
- gas
- flow line
- preparation
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 28
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 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
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B51/00—Testing machines, pumps, or pumping installations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
- F04C2/107—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Abstract
Изобретение относится к исследованию процессов, происходящих в скважинных винтовых насосах. Стенд для испытания винтовых насосов содержит приводную часть 1, блок 2 контроля и регулирования параметров работы, станцию 7 управления, блок 3 подготовки, смешения и подачи жидкости, блок 4 подготовки газа, блок 5 подготовки рабочей жидкости, блок 6 очистки рабочей жидкости. Блок 3 содержит емкость 30, подключенную к выкидным линиям 25 и 29 блоков 4 и 5 и имеющую выкидную линию 31 для нагнетания газа. Ёмкость 30 содержит патрубок 33 для засыпания механических примесей и шнек 34 для смешивания жидкости и механических примесей. Блок 4 содержит компрессор 23, баллон 24, линию 25 с регулирующей арматурой 26. Линия 25 подключена к блоку 3. Блок 5 содержит емкость 27 с рабочей жидкостью, центробежный насос 28, подключенный к станции 7, линию 29, подключенную к блоку 3. Блок 6 представляет собой емкость с выкидной линией 19, снабженной фильтром 39 механических примесей. Выкидная линия 38 соединена с емкостью 27. Изобретение направлено на обеспечение возможности применения рабочей жидкости, в составе которой имеются газ и механические примеси. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области механизированной добычи нефти: к исследованию процессов, происходящих в скважинных винтовых насосах, непосредственно в процессе их работы и при влиянии на их работу газа и механических примесей.
Известен стенд для испытаний гидравлических забойных двигателей, содержащий тормозной вал, установленный в опорах вращения, рычажный корпус с радиально расположенным относительно оси вращения вала рычагом. Вал размещен внутри тормозного устройства и рычажного корпуса. Стенд содержит собственный датчик силы, предназначенный для измерения тангенциальной силы от действия вращающего момента вала двигателя. Стенд снабжен устройством для вращения вала и блоком управления (Патент РФ №2460055, G01M 15/00, F01C 1/107, F04B 51/00, Е21В 4/02, 20.12.2010).
Недостатком данного стенда является его предназначение лишь для измерения тангенциальной силы от вращающего момента вала двигателя.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является установка для испытания винтовых насосов, содержащая привод насоса, раму, расходомер, датчики давления, линию всасывания, линию нагнетания с регулятором давления нагнетания. Привод выполнен с регулируемой частотой вращения (Патент РФ №2302553 F04C 2/107, F04B 51/00, 10.12.2005).
Недостатком данной установки является невозможность исследования работы винтового насоса в природных условиях, т.е. условиях наличия газа и механических примесей в рабочей жидкости.
Задачей изобретения является совершенствование конструкции установки, расширение границ ее использования возможностью применения рабочей жидкости, в составе которой имеются газ и механические примеси.
Поставленная задача решается тем, что стенд для испытания штанговых насосов, содержит приводную часть, блок контроля и регулирования параметров работы винтового насоса, станцию управления, датчики расхода, температуры, давления и торсиометр, блок подготовки, смешения и подачи жидкости, блок подготовки газа, блок подготовки рабочей жидкости, блок очистки рабочей жидкости, при этом блок подготовки, смешения и подачи жидкости содержит металлическую емкость, подключенную к выкидным линиям блоков подготовки газа и блока подготовки рабочей жидкости и имеющую выкидную линию для нагнетания газа, причем металлическая емкость содержит патрубок для засыпания механических примесей и приводной шнек для смешивания жидкости и механических примесей; блок подготовки газа содержит компрессор, баллон с газом, выкидную линию с регулирующей арматурой, причем вышеупомянутая выкидная линия подключена к блоку подготовки, смешения и подачи жидкости; блок подготовки рабочей жидкости содержит емкость с рабочей жидкостью, центробежный насос с частотным регулированием, подключенный к станции управления, выкидную линию, подключенную к блоку подготовки, смешения и подачи жидкости; блок очистки рабочей жидкости представляет собой металлическую емкость с выкидной линией, снабженной фильтром механических примесей, причем, выкидная линия соединена с емкостью блока подготовки рабочей жидкости.
На фигуре представлен общий вид стенда для испытания винтовых насосов.
Стенд для испытания винтовых насосов содержит приводную часть (мотор-редуктор) 1, блок 2 контроля и регулирования параметров работы винтового насоса, блок 3 подготовки, смешения и подачи жидкости, блок 4 подготовки газа, блок 5 подготовки рабочей жидкости, блок 6 очистки рабочей жидкости и станцию 7 управления. Станция 7 управления регулирует частоту вращения мотор-редуктора 1 и консолидирует информацию, поступающую с датчиков расхода, температуры, давления, торсиометра и тензодатчика. осевой нагрузки, расположенных в различных блоках стенда. Для обеспечения изменения частоты вращения мотор-редуктор 1 подключен к станции 7 управления. Выходной вал мотор-редуктора 1 закреплен муфтовым соединением с входным валом 8 корпуса блока 2 контроля и регулирования параметров работы винтового насоса. Блок 2 контроля и регулирования параметров работы винтового насоса содержит винтовой насос 9, содержащий ротор 10 и статор 11. Ротор 10 через шарнирное соединение, совмещенное с датчиком 12 осевых усилий соединен с входным валом 8. На входном валу 8 установлен торсиометр 13 для измерения крутящего момента, необходимого для вращения винтового насоса 9. Входной вал 8 содержит сальниковое уплотнение 14, для исключения утечек между входным валом 8 и корпусом блока 2 контроля и регулирования параметров работы винтового насоса. Блок 2 контроля и регулирования параметров работы винтового насоса, содержит датчики 15 давления и температуры на входе и датчики 16 давления и температуры на выходе, а также блок 17 датчиков давления и температуры и вибрации, устанавливаемых в отверстия статора 11. Блок 2 контроля и регулирования параметров работы винтового насоса содержит байпасную линию 18, и выкидную линию 19, снабженные запорно-регулирующей арматурой -задвижками 20, 21 и предохранительным клапаном 22. Блок 4 подготовки газа содержит компрессор 23, рабочим агентом которого может являться атмосферный воздух или газ, находящийся в баллоне 24. Выкидная линия 25 блока 4 подготовки газа, содержащая регулирующую арматуру 26, подключена к блоку 3 подготовки, смешения и подачи жидкости. Блок 5 подготовки рабочей жидкости содержит емкость 27 с рабочей жидкостью, центробежный насос 28 с частотным регулированием, подключенный к станции 7 управления. Выкидная линия 29 блока 5 подготовки рабочей жидкости подключена к блоку 3 подготовки, смешения и подачи жидкости. Блок 3 подготовки, смешения и подачи жидкости представляет из себя буферную металлическую емкость 30, подключенную к выкидной линии 25 блока 4 подготовки газа и выкидной линии 29 блока 5 подготовки рабочей жидкости и имеющую выкидную линию 31 для нагнетания газа и выкидную линию 32 для нагнетания смешанной жидкости на вход блока 2 контроля и регулирования параметров. работы винтового насоса. Металлическая буферная емкость 30 содержит патрубок 33 для засыпания механических примесей, приводной шнек 34 для смешивания жидкости и механических примесей и манометр 35. Выкидная линия 31 содержит массовый расходомер 36. Выкидная линия 32 содержит массовый расходомер 37. Блок 6 очистки рабочей жидкости представляет из себя металлическую емкость в которую подается жидкость из выкидной линии 19 блока 2 контроля и регулирования параметров работы винтового насоса. Металлическая емкость блока 6 соединена с выкидной линией 38 и снабжена фильтром 39 механических примесей для очистки жидкости поступающей в выкидную линию 38. Выкидная линия 38 соединена с емкостью 27 блока 5 подготовки рабочей жидкости. При необходимости выдержать эластомер статора под воздействием газа под давлением, стенд содержит камеру 40, подсоединенную к блоку 4 подготовки газа. Для направления газа в камеру 40, от выкидной линии 25 имеется отвод с запорной арматурой 41. Камера 40 для отвода газа соединена с баллоном 24, через отвод с запорной арматурой 42.
Стенд работает следующим образом.
На станции управления 7 выбирается режим работы из следующего, перечня: исследование влияния газа на работу винтового насоса, исследование влияния механических примесей на работу винтового насоса, обычный режим.
На обычном режиме, на станции 7 управления запускается в работу центробежный насос 28 до достижения необходимого давления на приеме винтового насоса 9. Винтовой насос 9, предварительно установленный в блок 2 контроля и регулирования параметров работы винтового насоса, запускается в работу мотором-редуктором 1. Жидкость из винтового насоса 9 поступает в выкидную линию 19 и через блок 6 очистки поступает обратно в емкость 27 с рабочей жидкостью. Информация о значениях с датчиков давления, температуры и вибрации 15, 16, 17, а также крутящего момента и осевой силы с датчика 12 и торсиометра 13 поступает на станцию управления.
На режиме исследования влияния газа на работу винтового насоса, на станции управления 7 запускается в работу центробежный насос 28 до достижения необходимого давления на приеме, а также компрессор 23. Компрессор 23 нагнетает воздух из атмосферы или газ из баллона 24 в буферную емкость 30, откуда газ через выкидную линию емкости 32, расположенную в верхней части емкости поступает на вход блока контроля и регулирования параметров работы винтового насоса 2. Жидкость, нагнетаемая под давлением из буферной емкости 30 через выкидную линию 31, расположенную в нижней части емкости, поступает на вход блока 2 контроля и регулирования параметров работы винтового насоса, смешиваясь с газом, поступающим по выкидной линии 32 буферной емкости 30. Винтовой насос 9, предварительно установленный в блок контроля и регулирования параметров работы винтового насоса, запускается в.работу мотор-редуктором 1. Жидкость из винтового насоса 9 поступает в выкидную линию 19 и через блок 6 очистки поступает обратно в емкость 27 с рабочей жидкостью. При этом информация о значениях давления, температуры и вибрации с датчиков 15, 16, 17, крутящего момента и осевой силы с датчика 12 и торсиометра 13, а также расхода жидкости и газа с расходомеров 36 и 37, поступает на станцию управления.
На режиме исследования влияния механических примесей на работу винтового насоса на станции 7 управления запускается в работу центробежный насос 28 до заполнения необходимого уровня буферной емкости 30. В емкость 30 через патрубок 33 помещаются механические примеси. Для достижения однородной концентрации механических примесей, запускается в работу приводной шнек 34. Винтовой насос 9, предварительно установленный в блок 2 контроля и регулирования параметров работы винтового насоса, запускается в работу мотор-редуктором 1. Жидкость из винтового насоса 9 поступает в байпасную линию 18 и обратно на вход насоса (задвижка 21 закрыта, 20 открыта). Информация о значениях давления, температуры и вибрации с датчиков 15, 16, 17, крутящего момента и осевой силы с датчика 12 и торсиометра 13, а также расхода жидкости и газа с расходомеров 36 и 37 поступает на станцию 7 управления. После окончания эксперимента открывается задвижка 21, закрывается задвижка 20. Жидкость сливается в блок 6 очистки рабочей жидкости и далее через фильтр 39 в емкость 27 хранения рабочей жидкости. Механические примеси после отстоя удаляются из отстойника.
Таким образом, данный стенд позволяет исследовать не только влияние осложняющих факторов на состояние эластомера винтового насоса, но и на энергоэффективность винтового насоса. Так наличие механических примесей увеличивает силы трения контактных поверхностей, а повышенное содержание газа может привести к насыщению эластомера газом, его набуханию и увеличению прижимающей силы на ротор, что также сказывается на силе трения ротора о статор. Экспериментальные исследования позволят установить зависимость момента трения ротора о статор в зависимости от осложняющих факторов, что позволит оценить энергоэффективность его работы. Установив зависимость набухания эластомера при различных газосодержаниях, можно более точно подобрать натяг винтового насоса и другие характеристики, что позволит повысить эффективность работы винтовых насосных установок.
Claims (1)
- Стенд для испытания винтовых насосов, содержащий приводную часть, блок контроля и регулирования параметров работы винтового насоса, станцию управления, датчики расхода, температуры, давления и торсиометр, блок подготовки, смешения и подачи жидкости, блок подготовки газа, блок подготовки рабочей жидкости, блок очистки рабочей жидкости, при этом блок подготовки, смешения и подачи жидкости содержит металлическую емкость, подключенную к выкидным линиям блоков подготовки газа и блока подготовки рабочей жидкости и имеющую выкидную линию для нагнетания газа, причем металлическая емкость содержит патрубок для засыпания механических примесей и приводной шнек для смешивания жидкости и механических примесей; блок подготовки газа содержит компрессор, баллон с газом, выкидную линию с регулирующей арматурой, причем вышеупомянутая выкидная линия подключена к блоку подготовки, смешения и подачи жидкости; блок подготовки рабочей жидкости содержит емкость с рабочей жидкостью, центробежный насос с частотным регулированием, подключенный к станции управления, выкидную линию, подключенную к блоку подготовки, смешения и подачи жидкости; блок очистки рабочей жидкости представляет собой металлическую емкость с выкидной линией, снабженной фильтром механических примесей, причем выкидная линия соединена с емкостью блока подготовки рабочей жидкости.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018121854A RU2682778C1 (ru) | 2018-06-13 | 2018-06-13 | Стенд для испытания винтовых насосов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018121854A RU2682778C1 (ru) | 2018-06-13 | 2018-06-13 | Стенд для испытания винтовых насосов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2682778C1 true RU2682778C1 (ru) | 2019-03-21 |
Family
ID=65858791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018121854A RU2682778C1 (ru) | 2018-06-13 | 2018-06-13 | Стенд для испытания винтовых насосов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2682778C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU197375U1 (ru) * | 2020-01-23 | 2020-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "ЛЕСПРОМСЕРВИС" (ООО НПП "ЛЕСПРОМСЕРВИС") | Стенд для испытания гидрооборудования |
| RU2781682C1 (ru) * | 2022-04-28 | 2022-10-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Стенд для испытания внутрискважинного оборудования с имитацией реальных условий |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2172868C1 (ru) * | 2000-02-15 | 2001-08-27 | Открытое Акционерное Общество Акционерная нефтяная компания "Башнефть" | Стенд для испытаний винтовых насосов |
| RU2302553C2 (ru) * | 2004-06-07 | 2007-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный нефтяной технический университет (ГОУ ВПО УГНТУ) | Установка для испытания винтовых насосов |
| RU2333389C1 (ru) * | 2006-11-23 | 2008-09-10 | Александр Робертович Брот | Стенд для испытаний винтовых насосов |
| US20140327554A1 (en) * | 2011-10-17 | 2014-11-06 | Heishin Ltd. | Remote monitoring system of uniaxial eccentric screw pump |
| CN106089190A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-11-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种采油螺杆泵固液气三相流地面模拟实验装置及方法 |
-
2018
- 2018-06-13 RU RU2018121854A patent/RU2682778C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2172868C1 (ru) * | 2000-02-15 | 2001-08-27 | Открытое Акционерное Общество Акционерная нефтяная компания "Башнефть" | Стенд для испытаний винтовых насосов |
| RU2302553C2 (ru) * | 2004-06-07 | 2007-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный нефтяной технический университет (ГОУ ВПО УГНТУ) | Установка для испытания винтовых насосов |
| RU2333389C1 (ru) * | 2006-11-23 | 2008-09-10 | Александр Робертович Брот | Стенд для испытаний винтовых насосов |
| US20140327554A1 (en) * | 2011-10-17 | 2014-11-06 | Heishin Ltd. | Remote monitoring system of uniaxial eccentric screw pump |
| CN106089190A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-11-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种采油螺杆泵固液气三相流地面模拟实验装置及方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU197375U1 (ru) * | 2020-01-23 | 2020-04-23 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное предприятие "ЛЕСПРОМСЕРВИС" (ООО НПП "ЛЕСПРОМСЕРВИС") | Стенд для испытания гидрооборудования |
| RU2781682C1 (ru) * | 2022-04-28 | 2022-10-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Стенд для испытания внутрискважинного оборудования с имитацией реальных условий |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2012150458A (ru) | Откачивающая система | |
| RU2007135649A (ru) | Маслозаполненный винтовой компрессор с устройством осевой разгрузки | |
| RU2638489C2 (ru) | Компрессор с уравновешиванием осевого усилия и способ уравновешивания | |
| RU2682778C1 (ru) | Стенд для испытания винтовых насосов | |
| RU2480600C1 (ru) | Маслосистема энергетической газотурбинной установки | |
| US3082694A (en) | Self-priming centrifugal pump | |
| GB1458332A (en) | Compressors or pumps | |
| RU74975U1 (ru) | Центробежный насос | |
| RU2593879C2 (ru) | Устройство дозирования | |
| RU90505U1 (ru) | Газодожимная установка газокомпрессорной станции магистрального газопровода | |
| CN114754944A (zh) | 一种正/负压动密封性能测试平台 | |
| RU2494363C2 (ru) | Способ гидроабразивных испытаний погружных насосов и стенд для его осуществления | |
| CN111059065A (zh) | 一种海水淡化泵能量回收一体机动态性能测试装置 | |
| Zanin et al. | Development and Research of an Experimental Prototype of the Positive Displacement Two-Stage Piston Hybrid Energy-Generating Machine | |
| RU2172868C1 (ru) | Стенд для испытаний винтовых насосов | |
| CN110131150A (zh) | 一种机油泵瞬时摩擦力矩的试验系统及方法 | |
| RU2682231C1 (ru) | Установка для испытания штанговых насосов | |
| RU158484U1 (ru) | Самовсасывающая насосная установка | |
| RU2740389C1 (ru) | Поршневая компрессорная установка и способ ее работы | |
| CN201311426Y (zh) | 离心泵临界转速试验装置 | |
| RU101729U1 (ru) | Насосная станция с горизонтальной насосной установкой | |
| CN215566643U (zh) | 一种油雾分离装置 | |
| RU2380577C2 (ru) | Дожимная насосная установка | |
| RU76105U1 (ru) | Система пуска газопоршневого агрегата мини-тэц | |
| SU1257286A1 (ru) | Способ кавитационных испытаний лопастного насоса |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200614 |