RU92462U1 - IMPELLER - Google Patents
IMPELLER Download PDFInfo
- Publication number
- RU92462U1 RU92462U1 RU2009140937/22U RU2009140937U RU92462U1 RU 92462 U1 RU92462 U1 RU 92462U1 RU 2009140937/22 U RU2009140937/22 U RU 2009140937/22U RU 2009140937 U RU2009140937 U RU 2009140937U RU 92462 U1 RU92462 U1 RU 92462U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- screw
- pitch
- impeller
- pump
- Prior art date
Links
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Лопастное колесо, содержащее вал и с закрепленными на нем лопатками, выполненными в виде сегментов шнека, отличающееся тем, что шаг винтовой линии лопаток выбран из следующего математического выражения: ! ! где P1 - шаг винтовой линии лопаток, мм; ! P2 - шаг винтовой линии шнекового транспортера, мм.A vane wheel containing a shaft and with blades fixed on it, made in the form of screw segments, characterized in that the pitch of the helical line of the blades is selected from the following mathematical expression:! ! where P1 is the pitch of the helix of the blades, mm; ! P2 - screw pitch of the screw conveyor, mm.
Description
Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности при эксплуатации скважинных установок с вращающейся колонной насосных штанг.The utility model relates to the field of engineering and can be used in the oil industry for the operation of well installations with a rotating column of pump rods.
Известны рабочие колеса, вращающиеся в корпусе центробежных насосов и содержащие ведущий и ведомый диски с размещенными между ними лопастями (Ивановский В.Н., Даришев В.И., Сабиров А.А., Каштанов B.C., Пекин С.С. Скважинные насосные установки для добычи нефти. - М: ГУП. Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 2002. - стр.14-18)Impellers are known that rotate in a centrifugal pump housing and contain a drive and a driven disc with vanes located between them (Ivanovsky V.N., Darishev V.I., Sabirov A.A., Kashtanov BC, Beijing S.S. Borehole pumping units for oil production. - M: State Unitary Enterprise. Oil and Gas Publishing House of the Gubkin Russian State University of Oil and Gas, 2002. - pp. 14-18)
Недостатком этих рабочих колес является непригодность при эксплуатации в скважине в качестве элемента вращающейся штанговой колонны из-за не соответствующей конструкции лопаток.The disadvantage of these impellers is unsuitability for operation in the well as an element of a rotating rod string due to the inadequate design of the blades.
Известен шнековый насос, состоящий из корпуса с выходным патрубком, многозаходного шнека, установленного в его цилиндрической полости, однозаходная часть которого охвачена лопастным питателем с частью подвижного корпуса, имеющим со шнеком разные скорости и направления вращения и коаксиально размещенные валы (патент РФ №2177087, 7 F04D 7/00, опубл. 20.12.2001 г). Указанный шнек по технической сущности более близок к предлагаемому лопастному колесу, и его можно взять в качестве прототипа.A screw pump is known, consisting of a housing with an outlet pipe, a multi-auger screw installed in its cylindrical cavity, the single-stroke part of which is covered by a blade feeder with a part of the movable housing, having different speeds and directions of rotation with a screw and coaxially placed shafts (RF patent No. 2177087, 7 F04D 7/00, published on December 20, 2001). The specified auger in technical essence is closer to the proposed impeller, and it can be taken as a prototype.
Недостатком шнека по сравнению с лопаткой в виде сегментов шнека является высокая стоимость при изготовлении, технологически сложно изготовить.The disadvantage of the screw compared with the blade in the form of segments of the screw is the high cost in the manufacture, it is technologically difficult to manufacture.
Технической задачей заявляемой полезной модели является увеличение скорости подъема жидкости у стенок насосно-компрессорных труб, предотвращение оседания песка над насосом, повышение напора жидкости, увеличение межремонтного периода скважины.The technical task of the claimed utility model is to increase the rate of fluid rise near the walls of tubing, prevent sand from settling over the pump, increase the pressure of the fluid, increase the well overhaul period.
Поставленная техническая задача решается описываемым лопастным колесом, содержащим вал и с закрепленными на нем лопатками, выполненными в виде сегментов шнека.The technical task is solved by the described impeller wheel, containing a shaft and with blades fixed on it, made in the form of screw segments.
Новым является то, что шаг винтовой линии лопаток выбран из следующего математического выражения:New is that the pitch of the helix of the blades is selected from the following mathematical expression:
где Where
P1 - шаг винтовой линии лопаток, мм;P 1 - pitch helix of the blades, mm;
P2 - шаг винтовой линии шнекового транспортера, мм.P 2 - pitch helix conveyor screw, mm.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где:The proposed utility model is illustrated by drawings, where:
- на фиг.1 изображено лопастное колесо, вид слева;- figure 1 shows the impeller, left view;
- на фиг.2 - лопастное колесо, вид спереди;- figure 2 - impeller, front view;
- на фиг.3 - лопастное колесо, расположение в рабочем положении;- figure 3 - impeller, location in the working position;
- на фиг.4 - скважина, оборудованная установкой винтового насоса с поверхностным приводом.- figure 4 is a well equipped with a screw pump with a surface drive.
Лопастное колесо (фиг.1) содержит вал 1 с присоединительными на концах резьбами 2 и 3, лопатки 4, выполненные в виде сегментов шнека, соединенных с валом 1 неразъемно, например, сварным, клепаным, наплавленным соединениями, термопрессованием, заливкой, пайкой, заформовкой и др. Колонна насосных штанг 5 (фиг.3) соединяется с валом 1 резьбами 2 и 3. Лопатка 4 является частью специального винта - шнекового транспортера (на фигурах не показан), причем шаг P1 винтовой линии лопатки 4 меньше шага Р2 винтовой линии шнекового транспортера Линейными размерами лопатки 4 являются стороны а, b, с и е (фиг.2). Диаметры цилиндрических поверхностей (фиг.2) соответственно d1 и d2. Диаметр d1=d2+2а. Стороны b и е лопатки 4 соприкасаются с контурной образующей поверхности вала 1 диаметра d2. Лопатка 4 может быть с квадратным, прямоугольным, трапецеидальным, треугольным, и иным профилем. Между лопастным колесом (фиг.3) и насосно-компрессорными трубами 6 расположены до лопаток 4 кольцевой зазор 7 и после лопаток 4 - кольцевой зазор 8. Лопатка 4 может быть выполнена как металлической, так и из неметаллического материала. В случае изготовления лопаток 4 металлическими, то наружную поверхность лопаток 4 и вала 1, в целях упрочнения, можно обработать термически или токами высокой частоты. От характера перекачиваемой жидкости и условий эксплуатации зависит компоновка (количество) лопастных колес в колонне насосных штанг 5 и количество лопаток 4 на валу 1. Также, в зависимости от условий эксплуатации углы α и β могут быть выбраны в широком диапазоне. Стороны b и e лопатки 4 могут быть не обязательно перпендикулярными к оси вала 1. Наклоны лопатки 4 необходимы для более эффективной работы лопатки штанговой.The impeller wheel (Fig. 1) contains a shaft 1 with threads 2 and 3 connecting at the ends, blades 4 made in the form of screw segments connected to the shaft 1 inseparably, for example, welded, riveted, welded joints, thermo-pressing, filling, soldering, forming etc. The column of pump rods 5 (Fig. 3) is connected to the shaft 1 by threads 2 and 3. The blade 4 is part of a special screw - a screw conveyor (not shown in the figures), and the pitch P 1 of the screw line of the blade 4 is less than the pitch P 2 of the screw screw conveyor lines The linear dimensions of the blades 4 are sides a, b, c and e (figure 2). The diameters of the cylindrical surfaces (figure 2), respectively, d 1 and d 2 . Diameter d 1 = d 2 + 2a. The sides b and e of the blade 4 are in contact with the contour forming surface of the shaft 1 of diameter d 2 . The blade 4 can be with a square, rectangular, trapezoidal, triangular, and other profile. Between the impeller (Fig. 3) and the tubing 6 there is an annular gap 7 to the blades 4 and an annular gap 8 after the blades 4. The blade 4 can be made of either metallic or non-metallic material. In the case of the manufacture of the blades 4 metal, the outer surface of the blades 4 and the shaft 1, in order to harden, can be processed thermally or by high frequency currents. The arrangement (number) of impeller wheels in the string of pump rods 5 and the number of blades 4 on the shaft 1 depends on the nature of the fluid being pumped and the operating conditions. Also, depending on the operating conditions, the angles α and β can be selected in a wide range. The sides b and e of the blade 4 may not necessarily be perpendicular to the axis of the shaft 1. The slopes of the blade 4 are necessary for more efficient operation of the rod blade.
Скважина, оборудованная установкой винтового насоса (фиг.4), содержит пласт 9, обсадную колонну 10 с перфорационными отверстиями 11, винтовой штанговый насос 12 с колонной насосных штанг 5, насосно-компрессорные трубы 6, приводную головку 13 с электродвигателем 14, устьевую арматуру 15 и линию перекачки жидкости 16. Приводная головка 13 устанавливается на устьевую арматуру 15. Приводная головка 13 соединяется с полированным штоком 17, который соединяется с колонной насосных штанг 5.A well equipped with a screw pump installation (Fig. 4) comprises a reservoir 9, a casing 10 with perforations 11, a screw rod pump 12 with a string of pump rods 5, tubing 6, a drive head 13 with an electric motor 14, and wellhead 15 and a fluid transfer line 16. The drive head 13 is mounted on the wellhead 15. The drive head 13 is connected to a polished rod 17, which is connected to the column of pump rods 5.
Лопастное колесо работает следующим образом.The impeller operates as follows.
При включении электродвигателя 14 (фиг.4) приводной головки 13 вращается полированный шток 17 и колонна насосных штанг 5. Жидкость пласта 9 через перфорационные отверстия 11 поднимается до устья скважины винтовым штанговым насосом 12 по насосно-компрессорным трубам 6 и далее поступает в линию перекачки жидкости 16.When the electric motor 14 (Fig. 4) of the drive head 13 is turned on, a polished rod 17 and a column of pump rods 5 rotate. The fluid of the formation 9 rises through the perforation holes 11 to the wellhead with a screw rod pump 12 through the tubing 6 and then enters the fluid transfer line 16.
При вращении колонны насосных штанг 5 (фиг.3) жидкость поднимается по кольцевому зазору 7 в аксиальном направлении вдоль лопастного колеса и далее перемещается из лопатки 4 в радиально-аксиальном направлении (от центра к периферии под действием центробежных сил) в кольцевой зазор 8. Наибольшей угловой скорости жидкость достигает на выходе из лопатки 4. В кольцевом зазоре 8 создается завихрение струи жидкости, при котором увеличивается ее скорость у стенок насосно-компрессорных труб 6. За счет равномерного постоянного вращения лопастного колеса движение перекачиваемой жидкости также будет равномерным (снизится вибрация в скважине), а за счет завихрения струи жидкости предотвращается оседание механических примесей над винтовым штанговым насосом 12. Под действием центробежной силы происходит также и разделение жидкости на фракции. Вода и механические примеси будут находиться возле внутренних стенок насосно-компрессорных труб 6, нефть будет занимать промежуточное положение у лопатки 4, а газ из смеси, как наименее плотный, будет располагаться вблизи вала 1. Лопастное колесо позволит исключить образование водонефтяной эмульсии в насосно-компрессорных трубах 6 в процессе подъема жидкости на поверхность. Все это позволит снизить затраты на эксплуатацию оборудования и подготовку товарной нефти.When the column of pump rods 5 rotates (Fig. 3), the liquid rises along the annular gap 7 in the axial direction along the impeller and then moves from the vane 4 in the radially axial direction (from the center to the periphery under the action of centrifugal forces) into the annular gap 8. The greatest the liquid reaches the angular velocity at the outlet of the blade 4. In the annular gap 8, a turbulence of the liquid stream is created, at which its speed increases at the walls of the tubing 6. Due to the uniform constant rotation of the blade shaft ca movement of pumped liquid will also be uniform (decrease vibrations in the well), but due to the fluid jet vortex prevents settling of solids on the screw rod pump 12. Under the action of centrifugal force also occurs on the separation of the liquid fraction. Water and mechanical impurities will be located near the inner walls of the tubing 6, oil will occupy an intermediate position at the blades 4, and the gas from the mixture, as the least dense, will be located near the shaft 1. The impeller will prevent the formation of oil-water emulsion in the tubing pipes 6 in the process of lifting the liquid to the surface. All this will reduce the cost of operating equipment and the preparation of commercial oil.
Благодаря такой конструкции лопастного колеса увеличивается скорость, давление и напор жидкости. Она особенно эффективна при перемещении вязкой жидкости, а также для предотвращения оседания механических примесей над насосом, что позволит увеличить межремонтный период скважины, приведет к уменьшению износа пары трения «ротор-статор», заклинивания ротора в статоре и обрывов колонны насосных штанг.Thanks to this design of the impeller, the speed, pressure and pressure of the fluid increase. It is especially effective when moving a viscous fluid, as well as to prevent settling of mechanical impurities over the pump, which will increase the well overhaul period, reduce wear of the “rotor-stator” friction pair, jam the rotor in the stator and breakage of the pump rod string.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009140937/22U RU92462U1 (en) | 2009-11-05 | 2009-11-05 | IMPELLER |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009140937/22U RU92462U1 (en) | 2009-11-05 | 2009-11-05 | IMPELLER |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92462U1 true RU92462U1 (en) | 2010-03-20 |
Family
ID=42137724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009140937/22U RU92462U1 (en) | 2009-11-05 | 2009-11-05 | IMPELLER |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU92462U1 (en) |
-
2009
- 2009-11-05 RU RU2009140937/22U patent/RU92462U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3030788B1 (en) | System and apparatus for pumping a multiphase fluid | |
Thin et al. | Design and performance analysis of centrifugal pump | |
US2726606A (en) | Pumping system | |
US9046090B2 (en) | High efficiency impeller | |
RU161892U1 (en) | VORTEX GAS SEPARATOR | |
US9453511B2 (en) | Pump system | |
RU2472973C1 (en) | Optimisation method of geometrical parameters of flow passages of stages of submersible centrifugal pump with low flow rate | |
RU2244164C1 (en) | Multistage submerged axial pump | |
RU2647016C2 (en) | Stator and rotor assembly of the turbine and turbine engine | |
RU92462U1 (en) | IMPELLER | |
EP4063665A1 (en) | Multiphase pump | |
RU170838U1 (en) | SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP STEP | |
RU59752U1 (en) | STEP OF SUBMERSIBLE MULTISTAGE CENTRIFUGAL PUMP | |
RU61812U1 (en) | SUBMERSIBLE CENTRIFUGAL PUMP DISPERSANT | |
CN102434487A (en) | Method for designing double-helix axial-flow pump impeller | |
RU113794U1 (en) | SCREW CENTRIFUGAL PUMP | |
RU112297U1 (en) | PUMP | |
US10029222B2 (en) | Agitator having shrouded vanes for submersible pumps | |
CN101403387A (en) | Helical axial flow type multiphase pump supercharging unit | |
RU62670U1 (en) | CENTRIFUGAL PUMP | |
EP3642490A1 (en) | Helical impeller | |
CN212838588U (en) | Spiral inlet device for reducing abrasion of submersible sand conveying pump | |
RU66789U1 (en) | PUMP DISPERSANT | |
RU70322U1 (en) | MONOBLOCK PUMP UNIT | |
CN219587783U (en) | Vortex type vertical axial flow pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20111106 |