RU2687674C1 - Горизонтальная насосная установка - Google Patents

Горизонтальная насосная установка Download PDF

Info

Publication number
RU2687674C1
RU2687674C1 RU2018116796A RU2018116796A RU2687674C1 RU 2687674 C1 RU2687674 C1 RU 2687674C1 RU 2018116796 A RU2018116796 A RU 2018116796A RU 2018116796 A RU2018116796 A RU 2018116796A RU 2687674 C1 RU2687674 C1 RU 2687674C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pump
electric motor
tubular shaft
horizontal
cavity
Prior art date
Application number
RU2018116796A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Валентинович Данченко
Павел Владимирович Котельников
Максим Олегович Перельман
Евгений Вячеславович Пошвин
Олег Михайлович Перельман
Анатолий Васильевич Сергиенко
Original Assignee
Акционерное общество "Новомет-Пермь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Новомет-Пермь" filed Critical Акционерное общество "Новомет-Пермь"
Priority to RU2018116796A priority Critical patent/RU2687674C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2687674C1 publication Critical patent/RU2687674C1/ru

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
    • F04D13/0646Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the hollow pump or motor shaft being the conduit for the working fluid

Abstract

Изобретение относится к горизонтальным насосным установкам для закачки воды в нагнетательные скважины в системе поддержания пластового давления, а также может использоваться для поднятия давления в магистральных нефтепроводах и водоводах. Установка содержит входной патрубок, электродвигатель с трубчатым валом, оснащенным торцовыми уплотнениями, насос с осевой опорой на валу, шлицевую муфту для соединения валов. Проточный канал в трубчатом валу сообщает входной патрубок с полостью шлицевой муфты и через отверстия в ее стенке - с приемом насоса. Отдельно размещенный компенсатор содержит две отдельные полости, одна из которых гидравлически сообщена с входным патрубком, а вторая - с погружным электродвигателем. Изобретение направлено на упрощение конструкции горизонтальной насосной установки, повышение ее надежности, удобства монтажа и обслуживания. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к насосным установкам, применяемым для поддержания давления в пласте или в магистральном трубопроводе.
Известна горизонтальная насосная установка, содержащая опорную раму, электродвигатель, последовательно расположенные на одном валу вспомогательный малопроизводительный и основной высокопроизводительный центробежный насос, при этом узел нагнетания вспомогательного насоса совмещен с узлом всасывания основного насоса (Патент №2380577 РФ, F04D 13/06, 2010).
Известна также горизонтальная насосная установка, содержащая опорную раму, электродвигатель, секционный центробежный насос, первая секция которого совмещена с входным модулем и расположена с ним на общем валу, уплотненном торцевым уплотнением, а упорный узел насоса размещен в узле входного модуля, содержащем два дополнительных радиальных подшипника (Патент №2162163 РФ, F04D 13/06, 2001).
Наряду с вышеописанными, известна горизонтальная насосная установка, содержащая электродвигатель, входной узел с тангенциальным патрубком, приводным валом, торцевым уплотнением и подшипником скольжения, насосные секции с соединенными с помощью муфт валами, установленные посредством центраторов в трубчатом контейнере, начало и конец которого снабжены патрубками, связанными трубопроводом с вентилятором, и выкидной патрубок (Патент №2338093 РФ, F04D 1/06, 2008).
Перечисленные горизонтальные насосные установки из-за непростой конструкции сложны в монтаже и обслуживании и имеют высокую стоимость.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является горизонтальная насосная установка, содержащая герметичную колонну и размещенные в ней на центраторах погружной электродвигатель, гидрозащиту и входной модуль, валы которых соединены между собой посредством шлицевых муфт, при этом колонна со стороны электродвигателя сообщена с входным патрубком, а со стороны входного модуля - с погружным центробежным насосом, имеющем осевую опору (Патент на ПМ №84074 РФ, F04D 13/06, 2009).
Недостатком принятой за прототип горизонтальной насосной установки является низкая ремонтопригодность, поскольку герметичная колонна затрудняет доступ к размещенным в ней составляющим установки, например, гидрозащите, которая ко всему прочему имеет сложную и ненадежную конструкцию. Сказанное усложняет выполнение профилактических мероприятий и устранение отказов, в результате чего повышается стоимость и снижается эксплуатационная надежность горизонтальной насосной установки.
Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности горизонтальной насосной установки.
Указанный технический результат достигается тем, что в горизонтальной насосной установке, содержащей насос с осевой опорой, электродвигатель, шлицевую муфту для соединения валов, устройство защиты электродвигателя и входной патрубок, согласно изобретению, электродвигатель оснащен трубчатым валом с проточным каналом, сообщающим входной патрубок с полостью шлицевой муфты и через отверстия в ее стенке - с приемом насоса, устройство защиты образовано торцовыми уплотнениями на трубчатом валу и отдельно размещенным компенсатором, внутренний объем которого разделен на две полости, одна из которых гидравлически сообщена с входным патрубком, а вторая - с электродвигателем.
В некоторых вариантах исполнения осевая опора насоса может быть установлена в электродвигателе и дополнительно подсоединена к системе охлаждения, включающей электродвигатель, сообщающуюся с ним полость компенсатора, теплообменник и циркуляционный насос.
На фиг. 1 схематично изображена заявляемая горизонтальная насосная установка, в которой осевая опора размещена в насосе, на фиг. 2 - то же, осевая опора установлена в электродвигателе и снабжена системой охлаждения.
Горизонтальная насосная установка смонтирована на несущей раме (не показана) и содержит входной патрубок 1, электродвигатель (ЭД) 2, снабженный трубчатым валом 3, насос 4 и компенсатор 5 (фиг. 1). В качестве ЭД может быть применен маслонаполненный асинхронный или вентильный электродвигатель. Каждый из них может эксплуатироваться с электроцентробежным, объемно-роторным или винтовым насосом. Трубчатый вал 3 ЭД 2 соединен со сплошным валом 6 насоса 4 посредством шлицевой муфты 7, имеющей центральную полость 8 и отверстия 9 в стенке. Проточный канал 10 в трубчатом валу 3 сообщает входной патрубок 1 с центральной полостью 8 в шлицевой муфте 7, а через отверстия 9 в ее стенке - с приемом насоса 4. Площадь сечения проточного канала 10 и суммарная площадь отверстий 9 сопоставимы по величине для устранения потери напора перекачиваемой жидкости. В ЭД 2 трубчатый вал 3 уплотнен со стороны входного патрубка 1 и со стороны насоса 4 торцовыми уплотнениями 11, которые отделяют маслонаполненную полость 12 от перекачиваемой жидкости, находящейся в передней 13 и задней 14 камерах. Компенсатор 5 представляет собой сосуд высокого давления, внутренний объем которого разделен подпружиненным поршнем 15 на две полости 16 и 17, при этом полость 16 заполнена перекачиваемой жидкостью, а полость 17 - маслом. Полость 16 гидравлически сообщена передающей трубкой 18 с передней камерой 13, а полость 17 посредством передающей трубки 19 - с маслонаполненной полостью 12 ЭД 2. Компенсатор 5 и торцовые уплотнения 11 на трубчатом валу 3 образуют устройство защиты ЭД 2 от проникновения перекачиваемой жидкости. Осевая опора 20 установлена на валу 7 насоса 4. В некоторых вариантах исполнения осевая опора 21 может быть размещена в маслонаполненной полости 12 (фиг. 2), которая при этом может быть дополнительно закольцована вместе с полостью 17 компенсатора 5 в контур охлаждения, содержащий теплообменник 22 и циркуляционный насос 23.
Горизонтальная насосная установка работает следующим образом.
В горизонтальную насосную установку перекачиваемая жидкость поступает под начальным давлением, достаточным для функционирования насоса 4 без срыва подачи. При этом через входной патрубок 1 заполняется передняя камера 13, а заполнение задней камеры 14 происходит через проточный канал 8 трубчатого вала 3. В результате на торцовые уплотнения 11 со стороны перекачиваемой жидкости действует входное давление. Из передней камеры 13 входное давление передается по передающей трубке 18 в полость 16 компенсатора 5 и воздействует на подпружиненный поршень 15. Поршень 15 перемещается и сжимает масло в маслонаполненной полости 17 компенсатора 5 и, как следствие, в сообщающейся с ней по передающей трубке 19 маслонаполненной полости 12 ЭД 2 до тех пор, пока давление масла не сравняется с входным давлением перекачиваемой жидкости. В результате на торцовые уплотнения 11 с двух сторон будет действовать одинаковое давление, что исключит проникновение перекачиваемой жидкости в ЭД 2 и утечку из него масла.
При работе ЭД 2 вращающий момент от трубчатого вала 3 передается через шлицевую муфту 7 на вал 6, на котором насажены рабочие органы 24 насоса 4. При вращении рабочих органов 24 перекачиваемая жидкость по проточному каналу 10 трубчатого вала 3 проходит в полость 8 шлицевой муфты 7, откуда через отверстия 9 в ее стенке попадает на прием насоса 4. После прохождения через насос 4 давление перекачиваемой жидкости значительно возрастает, и она, например, закачивается в нагнетательную скважину. Во время движения по трубчатому валу 3 перекачиваемая жидкость забирает тепло, выделяемое работающим ЭД 2, что предохраняет его от перегрева и тем самым повышает долговечность и надежность. Осевая опора 20 (фиг. 1) или 21 (фиг. 2) воспринимает действующие на вал 7 осевые и радиальные нагрузки насоса 4, причем, будучи установленной в маслонаполненной полости 12, осевая опора 21 может работать в режиме жидкостного трения при более высоких нагрузках, поскольку масло в отличие от перекачиваемой жидкости не содержит механических частиц. Кроме того, для осевой опоры 21 возможно обеспечить постоянные температурные условия эксплуатации и повысить тем самым ее ресурс работы. Для этого циркуляционный насос 23 отбирает нагретое масло из маслонаполненной полости 12 и направляет его в теплообменник 22, где тепло от масла передается, например, в окружающий воздух. Далее охлажденное масло попадает в маслонаполненную полость 17 компенсатора 5 и по передающей трубке 19 возвращается в маслонаполненную полость 12 ЭД 2. И так далее.
По сравнению с прототипом предлагаемая горизонтальная насосная установка имеет более простую и надежную конструкцию без габаритной колонны и входного модуля, так как перекачиваемая жидкость поступает в насос по трубчатому валу ЭД. Кроме того, в ней отпадает необходимость в использовании сложной и ненадежной гидрозащиты, поскольку функцию последней успешно выполняют торцовые уплотнения на трубчатом валу, отделяющие перекачиваемую жидкость от масла, и отдельно размещенный компенсатор, создающий противодавление со стороны масла. Горизонтальная насосная установка удобна в монтаже и обслуживании, так как входящие в нее узлы открыты для манипуляций и при необходимости легко могут быть демонтированы и заменены новыми.

Claims (3)

1. Горизонтальная насосная установка, содержащая насос с осевой опорой, электродвигатель, шлицевую муфту для соединения валов, устройство защиты электродвигателя и входной патрубок, отличающаяся тем, что погружной электродвигатель оснащен трубчатым валом с проточным каналом, сообщающим входной патрубок с полостью шлицевой муфты и через отверстия в ее стенке - с приемом насоса, устройство защиты образовано торцовыми уплотнениями на трубчатом валу и отдельно размещенным компенсатором, внутренний объем которого разделен на две полости, одна из которых гидравлически сообщена с входным патрубком, а вторая - с электродвигателем.
2. Горизонтальная насосная установка по п. 1, отличающаяся тем, что осевая опора насоса установлена на трубчатом валу электродвигателя.
3. Горизонтальная насосная установка по п. 1, отличающаяся тем, что осевая опора насоса установлена на трубчатом валу электродвигателя и дополнительно подсоединена к системе охлаждения, включающей электродвигатель, сообщающуюся с ним полость компенсатора, теплообменник и циркуляционный насос.
RU2018116796A 2018-05-04 2018-05-04 Горизонтальная насосная установка RU2687674C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018116796A RU2687674C1 (ru) 2018-05-04 2018-05-04 Горизонтальная насосная установка

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018116796A RU2687674C1 (ru) 2018-05-04 2018-05-04 Горизонтальная насосная установка

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2687674C1 true RU2687674C1 (ru) 2019-05-15

Family

ID=66578696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018116796A RU2687674C1 (ru) 2018-05-04 2018-05-04 Горизонтальная насосная установка

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2687674C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5273404A (en) * 1992-06-19 1993-12-28 Wu Hung Chin Tubular shaft motor and pump assembly
DE3520360C2 (de) * 1985-06-07 1994-03-31 Hermetic Pumpen Gmbh Pumpenaggregat mit einer mehrstufigen Pumpe
RU84074U1 (ru) * 2009-02-09 2009-06-27 Закрытое ационерное общество "Новомет-Пермь" Герметичная насосная установка
RU2432499C1 (ru) * 2010-04-01 2011-10-27 Закрытое Акционерное Общество "Научно-производственное объединение "Гидравлические аппараты" (ЗАО "НПО "Гидроаппарат") Герметичный малошумный насос
RU115022U1 (ru) * 2011-11-23 2012-04-20 Александр Георгиевич Железнов Электронасосный агрегат

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3520360C2 (de) * 1985-06-07 1994-03-31 Hermetic Pumpen Gmbh Pumpenaggregat mit einer mehrstufigen Pumpe
US5273404A (en) * 1992-06-19 1993-12-28 Wu Hung Chin Tubular shaft motor and pump assembly
RU84074U1 (ru) * 2009-02-09 2009-06-27 Закрытое ационерное общество "Новомет-Пермь" Герметичная насосная установка
RU2432499C1 (ru) * 2010-04-01 2011-10-27 Закрытое Акционерное Общество "Научно-производственное объединение "Гидравлические аппараты" (ЗАО "НПО "Гидроаппарат") Герметичный малошумный насос
RU115022U1 (ru) * 2011-11-23 2012-04-20 Александр Георгиевич Железнов Электронасосный агрегат

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2455022A (en) Submersible double-acting fluid piston deep well pump
RU2686971C2 (ru) Оптимизированное охлаждение электродвигателя при насосно-компрессорной добыче
RU2687674C1 (ru) Горизонтальная насосная установка
US5951248A (en) Vertical configured pump
RU2320896C2 (ru) Горизонтальная насосная установка
CA2600060C (en) A pump with a motor for pumping fluids
CN103062160A (zh) 一种整体式电机叶片泵液压动力单元
RU2728561C1 (ru) Гидромеханический погружной редуктор
CN102628464A (zh) 一体化电机叶片泵液压动力单元
RU2732655C1 (ru) Центробежный секционный насос с двумя параллельными потоками перекачиваемой среды
US10544788B2 (en) Dual integrated pump having a first and second pump portion connected in series and driven by a common shaft
KR101145417B1 (ko) 다단 고압 펌프
RU2687673C1 (ru) Горизонтальная насосная установка
RU2692873C2 (ru) Горизонтальная насосная установка
RU2380575C2 (ru) Шнекоцентробежный насос
RU2756398C1 (ru) Установка горизонтальная насосная
US2281161A (en) Hydraulic clutch thrust bearing lubrication and drainage
RU2326270C1 (ru) Центробежный насос
RU190649U1 (ru) Горизонтальная насосная установка с магнитной муфтой
RU2734798C1 (ru) Насосная установка высокого давления
RU2684049C1 (ru) Установка горизонтальная насосная
RU2431765C1 (ru) Погружная многофазная насосная установка
KR20200086354A (ko) 원심 보조를 갖는 사축 유압 펌프
US20220099095A1 (en) Thrust box and skid for a horizontally mounted submersible pump
RU158650U1 (ru) Бесштанговая насосная установка для добычи нефти