RU2215906C1 - Ступень погружного многоступенчатого насоса - Google Patents
Ступень погружного многоступенчатого насоса Download PDFInfo
- Publication number
- RU2215906C1 RU2215906C1 RU2002135523/06A RU2002135523A RU2215906C1 RU 2215906 C1 RU2215906 C1 RU 2215906C1 RU 2002135523/06 A RU2002135523/06 A RU 2002135523/06A RU 2002135523 A RU2002135523 A RU 2002135523A RU 2215906 C1 RU2215906 C1 RU 2215906C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- impeller
- bushing
- sleeve
- blades
- gasket
- Prior art date
Links
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Ступень погружного многоступенчатого насоса состоит из рабочего колеса и направляющего аппарата. Колесо содержит ведущий диск 1 с расположенными на нем лопатками 2, опорное кольцо 3 и ступицу 4, представляющую собой сочетание втулок 5 и 6. Направляющий аппарат имеет боковую стенку 7, внутреннюю стенку 8, лопатки 9, кольцевой канал 10 и установленную в кольцевом канале прокладку 11, втулку 12. Внутренняя поверхность втулки 6 сопряжена с валом 13, а ее наружная поверхность сопряжена с внутренней поверхностью втулки 5 рабочего колеса следующей ступени и внутренней поверхностью втулки 12 направляющего аппарата. Между верхним торцом втулки 12 направляющего аппарата и торцом втулки 6 большего диаметра ступицы рабочего колеса установлена прокладка 14, а между нижним торцом втулки 12 направляющего аппарата и ведущим диском 1 рабочего колеса - прокладка 15. Изобретение направлено на повышение надежности и долговечности работы (преимущественно в искривленных скважинах), снижение металлоемкости за счет уменьшения габаритов наоса по длине при увеличении напора без ухудшения характеристик насоса, снижение вероятности отказов из-за засорения межлопаточных полостей и уменьшение вибрации. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к насосостроению.
Известна ступень многоступенчатого центробежного скважинного насоса, рабочее колесо которого выполнено бездисковым.[I].
Так как конструкция жесткая и рабочие колеса не опираются на направляющие аппараты, то возникают большие нагрузки на опорный подшипник, что приводит к снижению долговечности его работы. В том случае, если в данной конструкции рабочие колеса выполнены опирающимися на направляющие аппараты, то падает коэффициент полезного действия (к.п.д.) из-за большого трения. За счет утолщения лопаток уменьшаются подача и к.п.д., то есть ухудшаются технические характеристики ступени. При износе ступени изменяются зазоры между лопатками рабочего колеса и стенками направляющего аппарата, что приводит также к снижению характеристик изделия. Эта конструкция очень чувствительна к изменению зазоров. Известна ступень многоступенчатого центробежного скважинного насоса, состоящая из направляющего аппарата и радиального рабочего колеса со ступицей [2].
Данная ступень некомпактна, металлоемкая, ступица выполнена короткой и рабочие колеса между собой не связаны, и в процессе вращения по мере износа втулки направляющего аппарата увеличиваются зазоры, что создает условия для увеличения вибрации, приводящей к быстрому износу конструкции, снижению ее надежности и долговечности.
Поверхности проточных полостей (каналов) рабочего колеса и направляющего аппарата относительно друг друга неподвижны, что приводит к частому засорению их твердыми частицами в процессе работы и, соответственно, к снижению характеристик насосов.
Наиболее близким является ступень погружного многоступенчатого насоса, состоящая из направленного аппарата и радиального рабочего колеса со ступицей. Рабочее колесо имеет ведущий и ведомый диски с размещенными между ними профилированными лопатками. На наружных поверхностях дисков закреплены прокладки. Направляющий аппарат имеет наружную крышку, втулку, боковую стенку, внутреннюю стенку и профилированные лопатки, размещенные между внутренней стенкой и наружной крышкой, входные кромки которых выступают за внешний диаметр наружной крышки аппарата. [3].
Недостатком такого насоса является ненадежность работы, так как данная конструкция недостаточно компактна и не позволяет увеличить количество ступеней на единицу длины насоса при сохранении напорности и подачи. Для такой конструкции характерно большое количество отказов по причине засорения полостей (каналов) рабочего колеса, быстрый износ ступени при работе в кривых скважинах, что приводит к снижению надежности и долговечности ступени, а также высокая вибрация при работе.
Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности и долговечности работы (преимущественно в искривленных скважинах), снижение металлоемкости за счет уменьшения габаритов насоса по длине при увеличении напора без снижения характеристик насоса (подача, к.п.д.), снижение вероятности отказов из-за засорения межлопаточных полостей, уменьшение вибрации.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемой ступени погружного многоступенчатого центробежного насоса, имеющего рабочее колесо, содержащее ведущий диск с размещенными на нем лопатками, ступицу, направляющий аппарат, состоящий из боковой и внутренней стенок, лопаток, втулки, согласно изобретению лопатки рабочего колеса выполнены открытыми, снабжены опорным кольцом, ступица выполнена из двух втулок разных диаметров, причем внутренняя поверхность втулки меньшего диаметра сопряжена с валом, а ее наружная поверхность сопряжена с внутренней поверхностью втулки большего диаметра ступицы рабочего колеса следующей ступени и внутренней поверхностью втулки направляющего аппарата, на внутренней стенке направляющего аппарата выполнен кольцевой канал с размещенной в нем прокладкой, сопряженной с опорным кольцом рабочего колеса, а лопатки направляющего аппарата выполнены открытыми. Кроме того, между верхним торцом втулки направляющего аппарата и торцом втулки большего диаметра ступицы рабочего колеса установлена прокладка. Кроме того, между нижним торцом втулки направляющего аппарата и ведущим диском рабочего колеса установлена прокладка.
Предлагаемая ступень представлена на чертеже.
Рабочее колесо содержит ведущий диск 1 с расположенными на нем лопатками 2, опорное кольцо 3, ступицу 4, представляющую собой сочетание втулок 5 и 6.
Направляющий аппарат имеет боковую стенку 7, внутреннюю стенку 8, лопатки 9, кольцевой канал 10 и установленную в кольцевом канале прокладку 11, втулку 12. Внутренняя поверхность втулки 6 сопряжена с валом 13, а ее наружная поверхность сопряжена с внутренней поверхностью втулки 5 рабочего колеса следующей ступени и внутренней поверхностью втулки 12 направляющего аппарата. Кроме того, между верхним торцом втулки 12 направляющего аппарата и торцом втулки 6 большего диаметра ступицы 4 рабочего колеса установлена прокладка 14. Кроме того, между нижним торцом втулки 12 направляющего аппарата и ведущим диском 1 рабочего колеса установлена прокладка 15.
Каналы ступени образованы подвижными поверхностями рабочего колеса: наружной поверхностью 16 ведущего диска 1, внутренней поверхностью 17 ведущего диска 1 рабочего колеса, поверхностями лопаток 2 и неподвижными поверхностями направляющего аппарата: внутренней поверхностью 18 внутренней стенки 8 направляющего аппарата, внутренней поверхностью 19 боковой стенки 7 направляющего аппарата, наружной поверхностью 20 направляющего аппарата и поверхностями лопаток 9.
При работе ступени жидкость попадает в полости (каналы) рабочего колеса, образуемые наружной поверхностью кольца 3, ступицы 4, боковыми поверхностями лопаток 2 и внутренней поверхностью 17 ведущего диска 1, где увеличивает кинетическую энергию за счет центробежных сил, создаваемых вращающимися лопатками 2. Пройдя опорное кольцо 3, жидкость попадает в полости (каналы), образуемые движущейся радиально поверхностью 17, поверхностями лопаток 2 рабочего колеса и неподвижной поверхностью 18 внутренней стенки 8 направляющего аппарата, далее по каналам, образованными внутренней поверхностью 19 боковой стенки 7 и поверхностями лопаток 2, затем направляется к центру по каналам, образованным поверхностями: наружной поверхностью 16, неподвижной поверхностью 20 внутренней стенки 8 и неподвижными поверхностями лопаток 9 направляющего аппарата следующей ступени.
В прототипе горизонтальные каналы для движения жидкости образуются поверхностями элементов рабочего колеса, неподвижными относительно друг друга и поверхностями направляющего аппарата, которые относительно друг друга также неподвижны, например внутренние поверхности ведущего и ведомого диска и боковые поверхности лопаток рабочего колеса, наружная поверхность внутренней стенки направляющего аппарата внутренняя поверхность наружной крышки и боковые поверхности лопаток направляющего аппарата. В данной конструкции каналы образуются поверхностями 16, 17 и лопаток 2 рабочего колеса, подвижными относительно поверхностей 18, 19, 20 и лопаток 9 направляющего аппарата.
Выполнение каналов поверхностями 16, 17 и лопаток 2 рабочего колеса, подвижными относительно поверхностей 18, 19, 20 и лопаток 9 направляющего аппарата способствует перекатыванию и продвижению частиц, так как создаются две силы со стороны поверхностей: одна сила действует в радиальном направлении, а вторая сила в вертикальном направлении, которая и разрушает частицу, поскольку частицы значительно меньше по прочности элементов ступени.
В данной конструкции внутренняя поверхность внутренней стенки 8 направляющего аппарата выполняет дополнительную функцию образования каналов совместно с лопатками 2 и ведущим диском 1 рабочего колеса. Наружная поверхность 16 ведущего диска 1 рабочего колеса выполняет дополнительную функцию в образовании каналов совместно с неподвижными поверхностями 20 и лопаток 9 направляющего аппарата, что отсутствует в прототипе. Это позволяет уменьшить высоту ступени.
В прототипе же высота ступени была больше, чем в изобретении на величину, равную толщине нижней крышки, толщине ведомого диска рабочего колеса и высоте бурта внутренней стенки направляющего аппарата согласно конструкции прототипа. При соприкосновении твердых частиц с поверхностями рабочего колеса и направляющего аппарата, которые подвижны относительно друг друга, происходит их размалывание и измельчение.
В предлагаемом изобретении рабочее колесо приблизилось к открытым рабочим лопаткам за счет того, что убрали крышку, которая присутствовала в прототипе, оставив в предлагаемом изобретении только втулку.
В прототипе ведущий диск выполнял одну функцию: передачу движения от вала к лопаткам рабочего колеса.
В предлагаемом изобретении ведущий диск 1 рабочего колеса выполняет две функции:
во-первых: передача движения от вала 13 к лопаткам 2 рабочего колеса,
во-вторых: участие в образовании полостей (каналов), по которым направляется жидкость от периферии к центру.
во-первых: передача движения от вала 13 к лопаткам 2 рабочего колеса,
во-вторых: участие в образовании полостей (каналов), по которым направляется жидкость от периферии к центру.
Наружная поверхность 16 ведущего диска 1 рабочего колеса совместно с поверхностями лопаток 9 и наружной поверхностью 20 внутренней стенки 8 направляющего аппарата образует полости (каналы). Эти полости - каналы направляют жидкость от периферии к центру направляющего аппарата. Таким образом, наружная поверхность 16 ведущего диска 1 рабочего колеса стала выполнять роль крышки в прототипе, так как в прототипе крышка участвовала в создании направления движения жидкости. В прототипе крышка выполняла роль одной из стенок полости, по которой жидкость направляется от периферии к центру.
Лопатки 2 рабочего колеса выполнены открытыми за счет того, что рабочее колесо выполнено без ведомого диска в отличие от прототипа. Выполнение лопаток рабочего колеса открытыми позволяет приблизить внутреннюю стенку 8 направляющего аппарата к лопаткам 2 рабочего колеса.
Выполнение ступицы 4 из двух втулок 5 и 6 разных диаметров позволяет максимально удлинить ее, так как одна втулка входит во вторую втулку (в прототипе ступицы встык), а так как втулка - это часть ступицы 4, то одна часть ступицы 4 одного рабочего колеса входит в другую часть ступицы рабочего колеса следующей ступени. Это позволяет максимально удлинить ступицу. Ступицы 4 рабочих колес сопряженных ступеней за счет взаимного вхождения их втулок 5 и 6 одна в другую образуют трубу, которая ужесточает и упрочняет вал 13, что снижает вибрацию по сравнению с прототипом.
Выполнение на внутренней стенке 8 направляющего аппарата кольцевого канала 10 и размещенной в нем прокладки 11, сопрягаемой с опорным кольцом 3 рабочего колеса, позволяет убрать бурт, который расположен на внутренней стенке направляющего аппарата прототипа и уменьшить ступень по высоте, что обеспечивает компактность и снижение металлоемкости.
Уменьшение ступени по высоте позволяет разместить на единицу длины насоса большее количество рабочих колес и направляющих аппаратов, что позволяет увеличить напор пропорционально количеству ступеней.
В процессе вращения прокладка, установленная между верхним торцом втулки и торцом большей втулки ступицы рабочего колеса, и прокладка, установленная между нижним торцом втулки направляющего аппарата и ведущим диском рабочего колеса, играют роль подшипников скольжения, снижающих трение и повышающих к. п. д. (одну из технических характеристик) и удлиняют ресурс работы изделия (насоса), то есть дополнительно повышают долговечность работы.
Источники информации
1. А.с. N 106135, F 04 D 29/18, F 04 D 29/24.
1. А.с. N 106135, F 04 D 29/18, F 04 D 29/24.
2. А.с. N 435374, F 04 D 1/06, F 04 D 29/00.
3. A.c. N 2138691, F 04 D 13/10, 1/06, 31/00.
Claims (2)
1. Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса, имеющая рабочее колесо, содержащее ведущий диск с размещенными на нем лопатками, ступицу, направляющий аппарат, состоящий из боковой и внутренней стенок, лопаток, втулки, отличающаяся тем, что лопатки рабочего колеса выполнены открытыми, снабжены опорным кольцом, ступица выполнена из двух втулок разных диаметров, причем внутренняя поверхность втулки меньшего диаметра сопряжена с валом, а ее наружная поверхность сопряжена с внутренней поверхностью втулки большего диаметра ступицы рабочего колеса следующей ступени и внутренней поверхностью втулки направляющего аппарата, на внутренней стенке направляющего аппарата выполнен кольцевой канал с размещенной в нем прокладкой, сопряженной с опорным кольцом рабочего колеса, а лопатки направляющего аппарата выполнены открытыми
2. Ступень по п. 1, отличающаяся тем, что между верхним торцом втулки направляющего аппарата и торцом втулки большего диаметра ступицы рабочего колеса установлена прокладка.
2. Ступень по п. 1, отличающаяся тем, что между верхним торцом втулки направляющего аппарата и торцом втулки большего диаметра ступицы рабочего колеса установлена прокладка.
3. Ступень по п. 1, отличающаяся тем, что между нижним торцом втулки направляющего аппарата и ведущим диском рабочего колеса установлена прокладка.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002135523/06A RU2215906C1 (ru) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | Ступень погружного многоступенчатого насоса |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002135523/06A RU2215906C1 (ru) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | Ступень погружного многоступенчатого насоса |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2215906C1 true RU2215906C1 (ru) | 2003-11-10 |
Family
ID=32028328
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002135523/06A RU2215906C1 (ru) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | Ступень погружного многоступенчатого насоса |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2215906C1 (ru) |
-
2002
- 2002-12-26 RU RU2002135523/06A patent/RU2215906C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9334865B2 (en) | Self-aligning and vibration damping bearings in a submersible well pump | |
CA2918462C (en) | Compliant abrasion resistant bearings for a submersible well pump | |
RU2330187C1 (ru) | Погружной электрический насос | |
US8894350B2 (en) | Reduced profile abrasion resistant pump thrust bearing | |
US10344866B2 (en) | Seal assembly for abrasion resistant bearing of centrifugal pump | |
US20150071799A1 (en) | Self-Aligning and Vibration Damping Bearings in a Submersible Well Pump | |
CN105298864A (zh) | 一种永不磨损的磁力泵 | |
US20240133376A1 (en) | Method and apparatus for an end seal for increasing efficiency of a submersible multistage labyrinth-screw pump | |
US10260518B2 (en) | Downhole electrical submersible pump with upthrust balance | |
RU2294458C1 (ru) | Погружной многоступенчатый центробежный насос (варианты) | |
RU2215906C1 (ru) | Ступень погружного многоступенчатого насоса | |
RU2328624C1 (ru) | Погружной многоступенчатый центробежный насос | |
CN214499541U (zh) | 用于离心泵的动态密封结构 | |
CN214533584U (zh) | 用于离心泵的密封结构 | |
RU2376500C2 (ru) | Рабочее колесо ступени погружного центробежного насоса | |
EA009266B1 (ru) | Скважинный центробежный электронасос | |
CN104454024B (zh) | 一种多级向心透平式涡轮节 | |
RU2286481C2 (ru) | Ступень погружного центробежного насоса | |
RU74174U1 (ru) | Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса | |
RU2196254C2 (ru) | Центробежный насос | |
RU2249728C2 (ru) | Центробежный многоступенчатый насос | |
RU101110U1 (ru) | Лопастное колесо | |
RU2208709C2 (ru) | Погружной многоступенчатый центробежный насос | |
RU2622680C1 (ru) | Установка погружного лопастного насоса пакетно-компрессионного типа и способ его сборки | |
RU2209345C2 (ru) | Ступень погружного центробежного многоступенчатого насоса |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20041227 |