UA55930A - Centrifugal multi-step pump - Google Patents
Centrifugal multi-step pump Download PDFInfo
- Publication number
- UA55930A UA55930A UA2002076174A UA200276174A UA55930A UA 55930 A UA55930 A UA 55930A UA 2002076174 A UA2002076174 A UA 2002076174A UA 200276174 A UA200276174 A UA 200276174A UA 55930 A UA55930 A UA 55930A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- impeller
- gap
- fixed
- guide
- grid
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Винахід відноситься до насособудування, а саме до відцентрових багатоступеневих насосів, і може бути використаний в системах штучної підтримки пластового тиску (ПГГГ) на нафтових родовищах в нафтовій, нафтогазовій, гірничовидобувній і інших галузях промисловості, а також в якості джерела гідравлічної енергії приводу гідроприводних турбонасосних агрегатів, зокрема для підйому із свердловин пластових рідин і газорідинних сумішей з підвищеним вмістом газу.The invention relates to pump construction, namely to centrifugal multi-stage pumps, and can be used in systems of artificial reservoir pressure support (PSG) at oil fields in the oil, oil and gas, mining and other industries, as well as as a source of hydraulic energy for the drive of hydraulically driven turbopump units , in particular, for lifting reservoir fluids and gas-liquid mixtures with high gas content from wells.
Відомий відцентровий багатоступеневий насос, що містить корпус, в якому з боку основного диску робочого колеса встановлена нерухома направляюча лопатева решітка. Робоче колесо встановлене в корпусі і має між основним і покривачим диском, принаймні, два ряди робочих лопатевих грат. (ахс.СРСР Мо 684158, опубл. 05.09.79. бюл. Мо 33).A known centrifugal multistage pump containing a housing in which a fixed guide vane grid is installed on the side of the main disk of the impeller. The impeller is installed in the housing and has at least two rows of working blade grates between the main and cover disk. (akhs. USSR Mo 684158, publ. 05.09.79. bul. Mo 33).
Цей аналог є найбільш близьким по технічній сутності до пропонованого винаходу і прийнятий як прототип.This analog is the closest in technical essence to the proposed invention and is accepted as a prototype.
Недоліком відомої конструкції є низький ККД, зумовлений включенням нерухомої направляючої лопатевої решітки у проточну частину, що призводить до додаткового вихороутворення в каналі робочого колеса.The disadvantage of the known design is the low efficiency caused by the inclusion of a fixed guide vane grid in the flow part, which leads to additional vortex formation in the channel of the impeller.
В основу винаходу, який пропонується, поставлено задачу створення відцентрового багатоступеневого насоса, в якому шляхом зниження осьового зусилля, діючого на робоче колесо, з одночасним поліпшенням динамічних характеристик передніх ущільнень, забезпечується можливість установки на одному валу насосу великої кількості надійно працюючих ступенів з високим ККД.The basis of the proposed invention is the task of creating a centrifugal multi-stage pump, in which, by reducing the axial force acting on the impeller, while simultaneously improving the dynamic characteristics of the front seals, it is possible to install a large number of reliably working stages with high efficiency on one pump shaft.
Поставлена задача вирішується в даному винаході, який, як і відомий відцентровий багатоступеневий насос, має направляючу лопатеву решітку, робоче колесо, у якому між основним і покриваючим дисками закріплена робоча лопатева решітка, згідно з винаходом, нерухома направляюча лопатева решітка виконана у вигляді радіальних пластин і встановлена на секції в передній пазусі робочого колеса з зазором відносно покриваючого диску, а на основному диску закріплені імпелери з зазором відносно внутрішньої стінки направляючого апарату, при цьому на торцевих поверхнях робочого колеса виконані канавки, у яких розміщені упорні кільця, крім того, втулка направляючого апарату також має упорне кільце.The task is solved in this invention, which, like the known centrifugal multistage pump, has a guide vane grid, a working wheel, in which a working vane grid is fixed between the main and covering disks, according to the invention, a fixed guide vane grid is made in the form of radial plates and installed on the section in the front sinus of the impeller with a gap relative to the covering disc, and on the main disc fixed impellers with a gap relative to the inner wall of the guide apparatus, while on the end surfaces of the impeller, grooves are made in which the thrust rings are placed, in addition, the sleeve of the guide apparatus also has a thrust ring.
Густота нерухомої направляючої лопатевої решітки може мати наступну залежність сс де І - довжина лопаті;The density of the stationary guide blade grid can have the following dependence ss where I is the length of the blade;
Іср - крок на середньому діаметрі нерухомої лопатевої решітки.Isr is a step on the average diameter of a fixed blade lattice.
Зазор між лопатями нерухомої направляючої решітки і покриваючим диском може дорівнюватиThe gap between the blades of the fixed guide grid and the covering disc can be equal to
З - (0,01 - 0,0055)0, деWith - (0.01 - 0.0055)0, where
З - зазор; р - зовнішній діаметр робочого колеса.C - gap; p - outer diameter of the impeller.
Зазор між торцями імпелерів і внутрішньою стінкою направляючого апарату може дорівнюватиThe gap between the ends of the impellers and the inner wall of the guide apparatus can be equal to
З - (0,0017 -- 0,0055) 0, де 5 - зазор; р - зовнішній діаметр робочого колеса.Z - (0.0017 -- 0.0055) 0, where 5 is the gap; p - outer diameter of the impeller.
Установка нерухомої направляючої решітки на секції в передній пазусі робочого колеса і виконання її у вигляді радіальних пластин сприяє зменшенню швидкості обертання рідини, що перекачується, у пазусі робочого колеса і збільшенню тиску рідини на покриваючий диск робочого колеса. Розміщення ж імпелерів на основному диску робочого колеса дозволить збільшити в задній пазусі швидкість обертання рідини, тим самим зменшити тиск і, таким чином осьове зусилля на основний диск.Installation of a fixed guide grid on the section in the front sinus of the impeller and its implementation in the form of radial plates helps to reduce the speed of rotation of the pumped liquid in the sinus of the impeller and increase the pressure of the liquid on the covering disk of the impeller. Placing the impellers on the main disk of the impeller will increase the speed of rotation of the liquid in the rear sinus, thereby reducing the pressure and, thus, the axial force on the main disk.
Завдяки цьому вдається досягти нульового значення осьового зусилля, діючого на робоче колесо, і крім того, забезпечити рідинний режим тертя в опорах ковзання, що утворені упорними кільцями на торцевих поверхнях робочого колеса і на втулці направляючого апарату.Thanks to this, it is possible to achieve a zero value of the axial force acting on the impeller and, in addition, to ensure a fluid mode of friction in the sliding supports formed by the thrust rings on the end surfaces of the impeller and on the sleeve of the guide apparatus.
У пропонованій конструкції осьове зусилля, що діє на робоче колесо, сприймається торцевими упорними кільцями, що у цьому випадку працюють як опори ковзання, змазуванням для яких є середовище, що перекачується. Така конструкція передньої пазухи, поряд з розвантаженням осьового зусилля, збільшує несучу здатність передніх ущільнень, що дає можливість встановити на одному валу насосу велику кількість ступенів.In the proposed design, the axial force acting on the impeller is perceived by the end thrust rings, which in this case work as sliding supports, the lubricant for which is the pumped medium. Such a design of the front sinus, along with unloading the axial force, increases the bearing capacity of the front seals, which makes it possible to install a large number of stages on one pump shaft.
Використання сукупності всіх істотних ознак, включаючи відмінні, дозволяє підвищити ККД насосу, збільшити надійність і довговічність роботи насосного устаткування і тим самим забезпечити широке використання відцентрових багатоступеневих насосів у нафтовій і нафтогазовій промисловості.The use of a set of all significant features, including excellent ones, allows to increase the efficiency of the pump, increase the reliability and durability of the pump equipment and thus ensure the wide use of centrifugal multistage pumps in the oil and oil and gas industry.
На фіг.1 схематично зображена насосна установка.Fig. 1 schematically shows the pump installation.
На фіг.2 показаний розріз проточної частини насосу по А-А.Fig. 2 shows a section of the flow part of the pump along A-A.
Насосна установка має блокову конструкцію і містить електродвигун 1, зв'язаний із вхідним блоком 2 насосу за допомогою з'єднувальної муфти З і кронштейна 4. Проміжний блок 5 зв'язаний із вхідним блоком 2 і вихідним блоком 6 роз'ємними з'єднаннями. До вихідного блоку 6 прикріплений також роз'ємним з'єднанням відвід 7. Між блоками 2, 5 і 6 встановлені опори 8, зв'язані з рамою 9. Кожен блок насосу містить розміщене між секціями 10 (фіг.2) і направляючими апаратами 11 (фіг.2) робочі колеса 12 (фіг.2), у передніх пазухах яких на секціях 10 із зазорами 13 відносно покриваючих дисків робочих колес 12 встановлені радіальні лопаті 14.The pump unit has a block structure and contains an electric motor 1, connected to the input block 2 of the pump by means of a connecting coupling C and a bracket 4. The intermediate block 5 is connected to the input block 2 and the output block 6 by detachable connections. The outlet 7 is also attached to the output unit 6 with a detachable connection. Between the units 2, 5 and 6, supports 8 are installed, connected to the frame 9. Each pump unit contains a device placed between the sections 10 (Fig. 2) and the guide devices 11 (fig. 2) working wheels 12 (fig. 2), in the front sinuses of which radial blades 14 are installed on sections 10 with gaps 13 relative to the covering discs of the working wheels 12.
На основному диску робочого колеса 12 встановлені з зазором 15 відносно внутрішньої поверхні направляючого апарату 11 імпелери 16. У кільцевих канавках на передній і задній торцевих поверхнях робочого колеса 12 розміщені упорні кільця 17 і 18. Направляючий апарат 11 має втулку 19, у кільцевій канавці якої також встановлене упорне кільце 20.Impellers 16 are installed on the main disk of the impeller 12 with a gap 15 relative to the inner surface of the guide apparatus 11. Thrust rings 17 and 18 are placed in the annular grooves on the front and rear end surfaces of the impeller 12. The guide apparatus 11 has a sleeve 19, in the annular groove of which also thrust ring 20 is installed.
Насос працює таким чином:The pump works as follows:
Робочі колеса 12 насосу приводяться в рух від електродвигуна 1, що передає обертаючий момент, через з'єднувальну муфту 3. Середовище, що перекачується, надходить у підвідний патрубок вхідного блоку 2, і направляється в робоче колесо 12 першої ступені. Після придбання напору в робочому колесі 12 рідина надходить у направляючий апарат 11 і далі в робоче колесо 12 наступної ступені. Після придбання необхідного напору в ступенях блоків вхідного 2, проміжного 5, вихідного 6 рідина з останньої ступені виходить через відвід 7 насосу. Під дією системи нерухомих лопаток 14 у процесі роботи відбувається гальмування потоку в передній пазусі і збільшення в ній тиску рідини, що зумовлює збільшення осьового зусилля, діючого на покриваючий диск.The working wheels 12 of the pump are set in motion by the electric motor 1, which transmits the torque, through the coupling 3. The pumped medium enters the inlet pipe of the input unit 2, and is directed to the working wheel 12 of the first stage. After acquiring pressure in the impeller 12, the liquid enters the guide apparatus 11 and further into the impeller 12 of the next stage. After acquiring the required pressure in the steps of the input 2, intermediate 5, and output 6 blocks, the liquid from the last step exits through the tap 7 of the pump. Under the action of the system of fixed vanes 14 during operation, the flow in the front sinus is inhibited and the pressure of the fluid increases in it, which leads to an increase in the axial force acting on the covering disc.
Розвантаження робочого колеса 12 від залишкової осьової сили відбувається за рахунок установки на основному диску системи радіальних імпелерів 16 із зазором 15, що розкручують потік і зменшують тиск у задній пазусі, що призводить до зменшення осьового зусилля, що діє на основний диск.Unloading of the impeller 12 from the residual axial force occurs due to the installation on the main disk of a system of radial impellers 16 with a gap 15, which spin up the flow and reduce the pressure in the rear sinus, which leads to a decrease in the axial force acting on the main disk.
На режимах роботи насосу, що відрізняються від оптимального, неврівноважене осьове зусилля сприймається опорами ковзання 17, 18, 20, втулкою 19. Необхідні показники надійності роботи опор ковзання досягаються за рахунок зменшення осьового зусилля за допомогою системи лопатей 14 і імпелерів 16, встановлених із зазорами 13 і 15 відповідно. Робота колеса 12 на упорних кільцях 17 і 18 забезпечується за рахунок плаваючого (не закріпленого на валу в осьовому напрямку) виконання.At operating modes of the pump that differ from the optimal, the unbalanced axial force is perceived by the sliding supports 17, 18, 20, the bushing 19. The necessary indicators of the reliability of the sliding supports are achieved by reducing the axial force using a system of blades 14 and impellers 16 installed with gaps 13 and 15 respectively. The operation of the wheel 12 on the thrust rings 17 and 18 is ensured by the floating (not fixed to the shaft in the axial direction) execution.
За рахунок плаваючого в осьовому напрямку робочого колеса, в насосі не передбачене встановлення розвантажувальних пристроїв, які застосовуються в традиційних багатоступеневих відцентрових насосах.Due to the impeller floating in the axial direction, the pump does not provide for the installation of unloading devices, which are used in traditional multistage centrifugal pumps.
Поліпшення динамічних характеристик передніх ущільнень робочих колес 12 відбувається за рахунок зменшення закручення потоку на вході в ущільнення і збільшення перепаду тиску на ньому, у результаті чого несуча здатність передніх ущільнень підвищується. Таким чином, на кожній ступені насосу встановлений індивідуальний опорний підшипник, тому в насосі не передбачена установка проміжних підшипникових опор.The improvement of the dynamic characteristics of the front seals of the impellers 12 occurs due to the reduction of the swirl of the flow at the entrance to the seal and the increase of the pressure drop across it, as a result of which the bearing capacity of the front seals increases. Thus, an individual support bearing is installed on each stage of the pump, so the installation of intermediate bearing supports is not provided for in the pump.
Використання запропонованої конструкції насосу забезпечує в порівнянні з існуючими наступні переваги: підвищується напірність і економічність насосу; збільшується надійність і довговічність роботи насосного обладнання; забезпечується можливість широкого використання в нафтовій, нафтогазовій і гірничовидобувній промисловості з високими ТЕП. 9 | 3 4 2 5 ; 5 7The use of the proposed design of the pump provides the following advantages in comparison with the existing ones: the pressure capacity and efficiency of the pump increases; the reliability and durability of pumping equipment increases; the possibility of wide use in the oil, oil and gas and mining industries with high TEP is ensured. 9 | 3 4 2 5 ; 5 7
А в/о ні п ни ви як щщ ке шк ке шу в шемиши нини Їй ве це ЕхA/o no p we you how sshsh ke shk ke shu in shemish today She ve it Eh
Ер 0 е- р н р-у И-у вив я знинни ав ПЕ ИН нн нин ПОКИ син о; Й «пн» МВEr 0 er- r n r-u I-u vyv i zninny av PE YN nn nin WHILE syn o; And "Mon" MV
ПОС ШІ 0 С 11 Я ниниPOS SH 0 C 11 I now
Фіг.1Fig.1
РозрізЗА- А (0 чі чоCutZA-A (0 chi cho
Я-щ ну - 14 Я Й 16 ше Ї | 0 -- 19 5 д ІВI-sh well - 14 I Y 16 she Y | 0 -- 19 5 d IV
І7I7
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2002076174A UA55930A (en) | 2002-07-24 | 2002-07-24 | Centrifugal multi-step pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2002076174A UA55930A (en) | 2002-07-24 | 2002-07-24 | Centrifugal multi-step pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA55930A true UA55930A (en) | 2003-04-15 |
Family
ID=74207376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA2002076174A UA55930A (en) | 2002-07-24 | 2002-07-24 | Centrifugal multi-step pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA55930A (en) |
-
2002
- 2002-07-24 UA UA2002076174A patent/UA55930A/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8070426B2 (en) | System, method and apparatus for open impeller and diffuser assembly for multi-stage submersible pump | |
US6854517B2 (en) | Electric submersible pump with specialized geometry for pumping viscous crude oil | |
CN105626540B (en) | Sectional multi-stage centrifugal pump | |
AU2011217078B2 (en) | Improved pump | |
CN201265547Y (en) | Balancing type single-suction horizontal multiple-stage centrifugal pump | |
CN105526194B (en) | Adjustable vane device and sectional multi-stage centrifugal pump | |
CN214366878U (en) | Impeller for centrifugal pump | |
RU2294458C1 (en) | Multistage submersible centrifugal pump (versions) | |
CN201090516Y (en) | Middle opening single suction multilevel diffuser centrifugal pump | |
US10260518B2 (en) | Downhole electrical submersible pump with upthrust balance | |
UA55930A (en) | Centrifugal multi-step pump | |
CN205401146U (en) | Festival segmentation multistage centrifugal pump | |
RU2249728C2 (en) | Centrifugal multistage pump | |
RU74174U1 (en) | STEP OF SUBMERSIBLE MULTISTAGE CENTRIFUGAL PUMP | |
RU2303167C1 (en) | Stage of submersible centrifugal pump for production of oil | |
RU2745095C1 (en) | Horizontal multistage sectional centrifugal pump | |
RU2246638C2 (en) | Horizontal centrifugal pump | |
RU221391U1 (en) | Multistage pump | |
CN108331761B (en) | Multistage deep sea mixed transportation pump with interstage clamping fastening | |
RU2493439C1 (en) | Centrifugal pump | |
RU2311561C1 (en) | Design of multistage pump | |
CN201363304Y (en) | Multi-stage micro-pressure labyrinth seal energy-saving pump | |
RU66444U1 (en) | SUBMERSIBLE MULTI-STAGE CENTRIFUGAL PUMP | |
RU68613U1 (en) | SUBMERSIBLE PUMP LEVEL OPERATING WHEEL GUIDING DEVICE FOR SUBMERSIBLE PUMP STEPS AND SUBMERSIBLE PUMP STEPS | |
RU110431U1 (en) | CENTRIFUGAL PUMP |