Патент на изобретение №2163693
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ПОГРУЖНОЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ НАСОС
(57) Реферат: Изобретение относится к гидромашиностроению и касается погружных насосов для перекачивания жидкостей, в частности для добычи нефти из скважины. Насос содержит корпус, в котором установлен вал с рабочими колесами, опирающийся на радиальные и осевой подшипники. Вал насоса состоит из нескольких секций (по меньшей мере из двух), последовательно упирающихся торцами одна в другую и соединенных между собой шлицевыми муфтами, и размещен в едином корпусе, а осевой подшипник установлен только на нижней секции вала. Использование изобретения позволяет создать высоконапорный насос в однокорпусном исполнении без промежуточных фланцевых стыков, что повышает надежность в работе погружной насосной установки и сокращает время на монтаж и демонтаж. 1 ил. Изобретение относится к гидромашиностроению, а более конкретно – к конструкции многоступенчатого центробежного насоса для перекачивания жидкости, в частности для добычи нефти из скважины. Ввиду требуемых больших напоров (до 200 – 250 кгс/см) насосы для добычи нефти выполняются, как правило, многосекционными, последовательно соединяются 2 – 3 секции, длина каждой из которых достигает 5 м. Объясняется это технологическими сложностями изготовления валов длиной более 5-6 м и установки длинного ротора в корпус насоса. Известен погружной центробежный высоконапорный электронасос, содержащий секции насоса, соединенные последовательно при помощи фланцев [1]. Недостаток такой конструкции заключается в следующем. При спусках погружных насосов в искривленные и наклонно направленные скважины болты или шпильки, соединяющие фланцы, подвергаются значительным растягивающим нагрузкам, в результате чего возникают деформации, которые приводят к ослаблению прочноплотного соединения фланцев. При работе погружного насоса возникают вибрации, в связи с чем болты обрываются или развинчиваются и оборудование подает на забой скважины. Ликвидация такой аварии связана со значительными материальными затратами, простоями скважины и потерями нефти. Кроме того, недостатком фланцевого соединения является продолжительность монтажа из-за большого количества свинчиваемых болтов. Известен погружной центробежный насос, содержащий секции насоса, соединенные последовательно при помощи фланцев. При этом уплотнительный элемент фланцевого соединения расположен в торцевой плоскости, а на каждом центрирующем буртике выполнены по меньшей мере две лыски [2]. Недостаток такого устройства заключается в том, что оно лишь обеспечивает сигнал о падении подачи насоса при растяжении болтов, ослаблении затяжки и появлении во фланцевом соединении зазора, но не предотвращает сам дефект. Известен погружной многоступенчатый насос, секции которого соединены хомутами, которые выполнены из неравных частей цилиндра. В большей части имеется паз, в котором размещен кабель с возможностью фиксации [3]. Недостаток этого устройства состоит в том, что полухомуты скреплены болтовыми соединениями, которые в процессе работы насоса и возникающей вибрации ослабляются. Это может привести к их разрушению и падению погружной установки в скважину. Известен погружной центробежный многоступенчатый насос, содержащий корпус, в котором установлен вал с рабочими колесами, опирающийся на радиальные и осевой подшипники [4] . Данное устройство по своей технической сущности является наиболее близким аналогом к заявленному изобретению и принято за прототип. Недостаток известной конструкции заключается в том, что для создания больших напоров необходимо соединять несколько секций насосов в один агрегат. При этом корпуса секций соединяются посредством фланцев с болтами, что требует значительной затраты времени при монтаже и является ненадежным при работе в кривых скважинах и наличии вибрации. Условия эксплуатации насосов для добычи нефти требуют свести к минимуму количество стыков в погружном агрегате и сборочных операциях на скважине. Целью настоящего изобретения является повышение надежности погружного насоса и сокращение продолжительности его монтажа на устье скважины. Поставленная цель достигается тем, что вал насоса состоит из нескольких секций (по меньшей мере из двух), последовательно упирающихся торцами одна в другую и соединеннных между собой шлицевыми муфтами, и размещен в едином корпусе, а осевой подшипник установлен только на нижней секции вала. Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, на котором насос показан в разрезе. Насос состоит из единого корпуса 1, в котором размещен вал, состоящий из верхней секции 2 и нижней секции 3 (секций может быть и больше). На валах установлены рабочие колеса 4, а в корпусе – направляющие аппараты 5. Секции вала соединены шлицевой муфтой 6. Нижний торец секции 2 вала упирается в верхний торец секции 3 вала. Каждая секция опирается на радиальные подшипники 7. На нижней секции 3 вала установлен осевой подшипник, состоящий из пяты 8 и подпятника 9. Наверху корпуса 1 ввинчена ловильная головка 10, а внизу – входное основание 11 с сеткой. Возникающее при работе насоса осевое усилие на верхнюю секцию вала передается на нижнюю секцию благодаря их непосредственному контакту торцами. Суммарное осевое усилие на верхнюю и нижнюю секции вала воспринимается через осевую пяту 8 подпятником 9. Предложенная конструкция позволяет создать высоконапорный насос в однокорпусном исполнении без промежуточных фланцевых стыков, что повышает надежность работы погружной насосной установки и сокращает время монтажа и демонтажа. Кроме того, благодаря тому, что осевой подшипник установлен только на нижней секции вала, сокращается количество деталей насоса в сравнении с многосекционными насосами, что упрощает и удешевляет его изготовление. Источники информации 1. Беззубов А. В., Щекалин Ю.В., “Насосы для добычи нефти”, М.: Недра, 1986 г. с. 42-49. 2. Пат. РФ N 2088809 с 1, кл. 6 F 04 D 13/10, 1997г. 3. Пат. РФ N 2030642 с 1, кл. 6 F 04 D 13/10, 1992г. 4. Казак А.С., Росин И.И., Чичеров Л.Г. “Погружные бесштанговые насосы для добычи нефти”, М.: Недра, 1973, с. 37, Рис. 7а. Формула изобретения
РИСУНКИ
PD4A – Изменение наименования обладателя патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение
(73) Новое наименование патентообладателя:
Адрес для переписки:
Извещение опубликовано: 20.02.2007 БИ: 05/2007
PC4A – Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение
Прежний патентообладатель:
(73) Патентообладатель:
Дата и номер государственной регистрации перехода исключительного права: 23.06.2009 № РД0051671
Извещение опубликовано: 10.08.2009 БИ: 22/2009
|
||||||||||||||||||||||||||
