RU2162163C1 - Horizontal pumping unit - Google Patents

Abstract

FIELD: oil producing industry. SUBSTANCE: horizontal pumping unit is designed for pumping liquid used in system to maintain formation pressure. Pumping unit has electric motor, inlet module and horizontal centrifugal pump coupled with suction and delivery units, all mounted on support frame. Horizontal centrifugal pump is made sectional, with possibility of selection of stages to provided required head. First section of pump is combined with inlet module unit and is mounted on common shaft with module, shaft being sealed at motor side by end seal. Thrust unit is installed in inlet module unit. Inlet module has two additional radial bearings. They rigidly fix the shaft in radial direction and preclude its runout. EFFECT: improved operation reliability and increased service life of plant owing to dispensing with some connecting members. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкциям центробежных насосов, используемых в нефтедобыче для поддержания пластового давления. The invention relates to the field of engineering, in particular to the designs of centrifugal pumps used in oil production to maintain reservoir pressure.

Известна горизонтальная насосная установка, включающая электродвигатель, горизонтальный центробежный насос, выполненный секционным, причем его первая секция сочленена с узлом всасывания, а последняя с узлом нагнетания. Узел всасывания выполнен в виде отдельного модуля с возможностью поворота на 360^o. Между узлом всасывания и электродвигателем расположен упорный узел, воспринимающий осевую нагрузку от давления перекачиваемой жидкости на вал. Упорный узел выполнен в виде двух заполненных маслом камер с подшипниковыми опорами (Промышленный каталог фирмы РЭДА).A horizontal pumping unit is known, including an electric motor, a horizontal centrifugal pump, made sectional, with its first section articulated with a suction unit, and the last with a discharge unit. The suction unit is made in the form of a separate module with the ability to rotate 360 ^o . Between the suction unit and the electric motor there is a thrust unit that receives the axial load from the pressure of the pumped liquid onto the shaft. The thrust unit is made in the form of two chambers filled with oil with bearing supports (Industrial catalog of the company REDA).

Недостатком данной конструкции является то, что все модули установки, насосный, всасывающий и упорный, расположены на отдельных валах с сочленением между собой и валом электродвигателя посредством соединительных муфт. Такое исполнение часто ведет к несоосности валов установки, особенно при несоблюдении технологии монтажа, превышению допустимых пределов биений сочленяемых валов и, как следствие, - износу подшипниковых опор насоса. The disadvantage of this design is that all the installation modules, pumping, suction and thrust, are located on separate shafts with articulation between themselves and the motor shaft by means of couplings. This design often leads to misalignment of the shafts of the installation, especially if the installation technology is not followed, exceeding the permissible limits for the beating of the articulated shafts and, as a result, wear of the pump bearing.

Технической задачей заявляемого изобретения является повышение эксплуатационной надежности и долговечности горизонтальной насосной установки путем устранения лишних соединительных элементов установки и минимизации биений сочленяемых валов. The technical task of the invention is to increase the operational reliability and durability of a horizontal pump installation by eliminating unnecessary connecting elements of the installation and minimizing the runout of articulated shafts.

Данная техническая задача достигается тем, что в горизонтальной насосной установке, содержащей электродвигатель и горизонтальный центробежный насос, первая секция которого совмещена с узлом всасывания, выполненным в виде входного модуля, а последняя с узлом нагнетания, узел входного модуля расположен на общем валу с первой насосной секцией и содержит торцевое уплотнение, например механического типа, а осевая нагрузка от давления перекачиваемой жидкости воспринимается осевыми опорами, выполненными в виде отдельных подшипниковых узлов с роторной и статорной частями и размещенных в каждой насосной секции, причем дополнительная осевая опора, компенсирующая давление всасываемой жидкости в приемной линии насоса, расположена в узле всасывания, совмещенном с первой насосной секцией, причем узел всасывания содержит два дополнительных радиальных подшипника. This technical problem is achieved by the fact that in a horizontal pump installation containing an electric motor and a horizontal centrifugal pump, the first section of which is combined with a suction unit made in the form of an input module, and the last with a discharge unit, the input module assembly is located on a common shaft with the first pump section and contains a mechanical seal, for example of a mechanical type, and the axial load from the pressure of the pumped fluid is perceived by axial bearings made in the form of separate bearing units to the rotor and stator parts and placed in each pump section, the additional axial support, pressure compensating liquid sucked in the receiving line of the pump is disposed in the suction unit, blended with the first pumping section, wherein the suction assembly comprises two additional radial bearing.

На чертеже изображена горизонтальная насосная установка, продольный разрез. The drawing shows a horizontal pumping unit, a longitudinal section.

Смонтированная на опорной раме 1 горизонтальная насосная установка 2 содержит электродвигатель 3, узел всасывания, выполненный в виде входного модуля 4 со всасывающим патрубком 5 и центробежный насос 6, состоящий в зависимости от эксплуатационных требований из 2 или нескольких секций, каждая из которых включает корпус 7, вал 8 и собранные на валу рабочие ступени 9. Вал 8 зафиксирован по всей длине сборки радиальными подшипниковыми опорами 10 и осевыми подшипниковыми опорами 11. Первая насосная секция 12 совмещена с входным модулем 4, расположенным с ней на общем валу 8, а последняя насосная секция 13 сочленена с нагнетательным патрубком 14. Для устранения перетечек всасываемой жидкости по валу 8 во входном модуле 4 установлено торцовое уплотнение, 15, например, механического типа. Крутящий момент от электродвигателя 3 к центробежному насосу 6 передается посредством соединительной муфты 16, например, втулочно-пальцевого типа. На валу 8 первой насосной секции 12 размещена дополнительная осевая опора 17, содержащая роторную часть 18 и статорную часть 19, выполненные из износостойкого материала. В узле входного модуля 4 размещены два дополнительных радиальных подшипника 20, 21. A horizontal pumping unit 2 mounted on a support frame 1 comprises an electric motor 3, a suction assembly made in the form of an input module 4 with a suction nozzle 5, and a centrifugal pump 6, which, depending on operational requirements, consists of 2 or several sections, each of which includes a housing 7, shaft 8 and working stages assembled on the shaft 9. Shaft 8 is fixed along the entire assembly length by radial bearings 10 and axial bearings 11. The first pump section 12 is aligned with the input module 4, located with it on a common shaft 8, and the last pump section 13 is articulated to the discharge pipe 14. To eliminate fluid leakages sucked along the shaft 8 in the input unit 4 installed mechanical seal 15, for example, mechanical type. The torque from the electric motor 3 to the centrifugal pump 6 is transmitted by means of a coupling 16, for example, sleeve-finger type. On the shaft 8 of the first pump section 12 an additional axial support 17 is placed, comprising a rotor part 18 and a stator part 19 made of wear-resistant material. In the node of the input module 4 there are two additional radial bearings 20, 21.

Горизонтальная насосная установка работает следующим образом. Horizontal pumping unit operates as follows.

Всасываемая насосом из стационарного резервуара или трубопровода перекачиваемая жидкость, например технологическая, через входной патрубок 5 и далее входной модуль 4 подается на рабочие ступени 9, где кинетическая энергия потока преобразуется в потенциальную энергию давления и, пройдя ступени всех насосных секций, приобретает необходимое давление нагнетания. При этом вал 8, зафиксированный нижней осевой опорой 11 и дополнительной осевой опорой 17, не подвергается деформирующей нагрузке, действующей вдоль его оси, а исключение из сборки двух самостоятельных секций - всасывающей и компенсирующей, расположенных на отдельных валах, минимизирует возможную при несоблюдении технологии монтажа несоосность, так как вал 8 сочленен через муфту 16 непосредственно с валом электродвигателя 3, что существенно увеличивает ресурс работы подшипниковых опор 10, 11 и установки в целом. Радиальные подшипники 20, 21, размещенные соответственно в верхней и нижней части входного модуля 4, жестко фиксируют вал 8 в радиальном направлении, предотвращая биение. The pumped liquid, for example, process fluid, sucked in by the pump from a stationary tank or pipeline, is supplied through the inlet pipe 5 and further to the input module 4 to the working stages 9, where the kinetic energy of the flow is converted into potential pressure energy and, having passed the stages of all pump sections, acquires the necessary discharge pressure. In this case, the shaft 8, fixed by the lower axial support 11 and the additional axial support 17, is not subjected to a deforming load acting along its axis, and the exclusion from the assembly of two independent sections - the suction and compensating sections located on separate shafts, minimizes misalignment possible if the installation technology is not observed. , since the shaft 8 is articulated through the coupling 16 directly with the shaft of the electric motor 3, which significantly increases the service life of the bearing bearings 10, 11 and the installation as a whole. Radial bearings 20, 21, located respectively in the upper and lower parts of the input module 4, rigidly fix the shaft 8 in the radial direction, preventing runout.

Claims (1)

Горизонтальная насосная установка, содержащая опорную раму, электродвигатель, входной модуль, секционный центробежный насос, узел всасывания, узел нагнетания и упорный узел насоса, отличающаяся тем, что первая секция секционного центробежного насоса совмещена с входным модулем и расположена с ним на общем валу, уплотненном торцевым уплотнением, а упорный узел насоса размещен в узле входного модуля, причем входной модуль содержит два дополнительных радиальных подшипника. A horizontal pump installation comprising a support frame, an electric motor, an input module, a sectional centrifugal pump, a suction unit, a discharge unit and a pump thrust unit, characterized in that the first section of the sectional centrifugal pump is aligned with the input unit and is located on it with a common shaft sealed by a face a seal, and the thrust pump assembly is located in the input module assembly, the input module comprising two additional radial bearings.