RU2422679C1 - Ступень погружного насоса - Google Patents
Ступень погружного насоса Download PDFInfo
- Publication number
- RU2422679C1 RU2422679C1 RU2009149028/06A RU2009149028A RU2422679C1 RU 2422679 C1 RU2422679 C1 RU 2422679C1 RU 2009149028/06 A RU2009149028/06 A RU 2009149028/06A RU 2009149028 A RU2009149028 A RU 2009149028A RU 2422679 C1 RU2422679 C1 RU 2422679C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stage
- holes
- impeller
- discs
- submersible pump
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 10
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
- F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/445—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for liquid pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D1/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D1/06—Multi-stage pumps
- F04D1/063—Multi-stage pumps of the vertically split casing type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D13/08—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use
- F04D13/10—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven for submerged use adapted for use in mining bore holes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
- F04D29/68—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers
- F04D29/688—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers especially adapted for liquid pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Изобретение относится к погружным центробежным насосам для добычи углеводородов. Ступень погружного насоса содержит рабочее колесо и направляющий аппарат. Рабочее колесо включает передний и задний покрывные диски, лопатки, расположенные между передним и задним покрывными дисками и втулку. Направляющий аппарат включает передний и задний покрывные диски 7, 8, лопатки 9, расположенные между дисками 7, 8. Задний покрывной диск 8 направляющего аппарата снабжен сквозными отверстиями 11, проходящими в торцевых поверхностях и расположенными по окружности. Число сквозных отверстий 11, по меньшей мере, выбирается равным числу межлопаточных каналов. Отверстия 11 выполнены таким образом, чтобы обеспечить перетекание жидкости из переднего кармана данной ступени насоса в каждый межлопаточный канал направляющего аппарата предыдущей ступени. Изобретение направлено на уменьшение абразивного износа покрывного диска рабочего колеса и продление ресурса работы приводного электрического двигателя насоса. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области ступеней погружных центробежных насосов, используемых для перекачивания жидких сред, в том числе содержащих нефть, и может быть использовано для добычи полезных ископаемых в жидкой форме, в том числе, и углеводородов из нефтяных скважин.
Уровень техники
Известны различные конструкции ступеней центробежных ступеней. См., например а.с. SU 576438, патент RU 2083880, SU 125408.
Недостатками известных конструкций является отсутствие конструктивных элементов защиты от накопления твердых частиц в полостях между вращающимися и неподвижными рабочими поверхностями.
Наиболее близким аналогом изобретения (прототипом) является ступень погружного насоса, содержащая рабочее колесо, включающее передний и задний покрывные диски, лопатки, расположенные между передним и задним покрывными дисками, втулку, и направляющий аппарат, включающий передний и задний покрывные диски, лопатки, расположенные между передним и задним покрывными дисками, описанный в патенте [RU 68613, публ. 27.11.2007]. Недостатком указанного устройства является то, что по мере накопления твердых частиц в переднем кармане они начинают значительно увеличивать трение между вращающимися частями ступени погружного насоса, что может привести к выходу из строя электрического двигателя, а также приводит к очень сильному абразивному износу покрывного диска рабочего колеса.
Сущность изобретения
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в создании простой конструкции устройства и применении данного устройства для различных модификаций погружных насосов.
Ступени центробежного или диагонального погружного насоса, обязательно имеют такую негативную конструктивную особенность, как полости между передним и задним покрывными дисками рабочего колеса и поверхностями направляющего аппарата, которые получили название - передний и задний карман. Эти конструктивные элементы обусловлены необходимостью сопряжения вращающихся частей ступени (рабочее колесо) с неподвижными (направляющее устройство), а также с необходимостью минимизации перетечек внутри ступени. Когда через ступень насоса перекачивается чистая жидкость, негативное влияние этих полостей невелико, но если на вход ступени подается жидкость с механическими включениями, такими как песок или пропант, то эти полости начинают работать как ловушки-сборники для твердых частиц, которые попадают в карманы, через зазоры между импеллером и диффузором. В наибольшей степени этот негативный процесс актуален для переднего кармана, так как для предотвращения заклинивания рабочего колеса, верхний зазор между покрывным диском и корпусом направляющего аппарата (диффузора) имеет размер, превышающий диаметр твердых частиц, которые могут находиться в жидкости, перекачиваемой насосом. По мере накопления твердых частиц в переднем кармане они начинают значительно увеличивать трение между вращающимися частями ступени погружного насоса, что может привести к выходу из строя электрического двигателя, а также приводит к очень сильному абразивному износу покрывного диска рабочего колеса.
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемого технического решения, заключается в обеспечении принудительной постоянной промывки переднего кармана с целью предотвращения накапливания в нем твердых частиц, что значительно уменьшает абразивный износ покрывного диска рабочего колеса, и значительно продлевает ресурс работы электрического двигателя.
Поставленный технический результат достигается за счет того, что ступень погружного насоса содержит рабочее колесо, включающее передний и задний покрывные диски, лопатки, расположенные между передним и задним покрывными дисками, втулку, и направляющий аппарат, включающий передний и задний покрывные диски, лопатки, расположенные между передним и задним покрывными дисками. Задний покрывной диск направляющего аппарата снабжен сквозными отверстиями, проходящими в торцевых поверхностях и расположенными по окружности, причем число сквозных отверстий по меньшей мере выбирается равным числу межлопаточных каналов, а отверстия выполнены таким образом, чтобы обеспечить перетекание жидкости из переднего кармана данной ступени погружного насоса в каждый межлопаточный канал направляющего аппарата предыдущей ступени.
Кроме того, число сквозных отверстий выбирается кратным числу межлопаточных каналов.
Кроме того, диаметр отверстий выбирается в диапазоне 1-10 мм.
Кроме того, диаметр отверстий выбирается в диапазоне 2-4 мм.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 приведен вид ступени погружного насоса, на фиг.2 приведен вид направляющего аппарата ступени погружного насоса
Ступень погружного насоса состоит из рабочего колеса 1 и направляющего аппарата 2. Рабочее колесо состоит из переднего 3 и заднего 4 покрывных дисков, лопастей 5 и втулки 6. Направляющий аппарат аналогично состоит из переднего 7 и заднего 8 покрывных дисков, лопастей 9 и втулки 10. На фиг.1 также показано расположение «абразивных» отверстий 11, выполненных в торцевой поверхности заднего покрывного диска направляющего аппарата и связывающих полость между поверхностью переднего покрывного диска рабочего колеса данной ступени и поверхностью заднего покрывного диска направляющего аппарата предыдущей ступени. Конструкция и расположение «абразивных» отверстий в направляющем аппарате показаны на фиг.2.
Сущность настоящего изобретения
Для предотвращения выхода из строя электрического двигателя необходимо обеспечить принудительную постоянную промывку переднего кармана. Одним из вариантов реализации промывки переднего кармана является создание специальных «абразивных» отверстий, связывающих между собой передний карман ступени погружного насоса с направляющим аппаратом предыдущей ступени погружного насоса. В этом случае в переднем кармане возникает рециркуляционное движение жидкости, которое не позволяет накапливаться твердым частицам, а движение жидкости через «абразивные» отверстия уносит твердые частицы из полости кармана в направляющий аппарат предшествующей ступени, откуда они вновь попадают на вход ступени насоса. Прокачка жидкости через «абразивные» отверстия обусловлена наличием перепада давления между передним карманом данной ступени и диффузором предыдущей ступени. Величина перепада давления на «абразивных» отверстиях равна примерно напору ступени погружного насоса.
«Абразивные» отверстия служат для уменьшения абразивного износа ступени погружного насоса, так как организуют непрерывную циркуляцию жидкости через передний карман ступени и тем самым препятствуют накоплению в нем твердых частиц.
Данные отверстия сверлятся насквозь в торцевой поверхности заднего покрывного диска направляющего аппарата таким образом, чтобы обеспечить постоянное перетекание жидкости из переднего кармана в каждый межлопаточный канал направляющего аппарата. Диаметр отверстий выбирается в диапазоне от 1 до 10 мм, предпочтительно от 2 до 4 мм в зависимости от:
- диаметра твердых частиц, попадающих в насос,
- величины верхнего радиального зазора между рабочим колесом (импеллером) и корпусом ступени,
- напора ступени.
Для регулирования величины расхода жидкости, промывающей передний карман погружной ступени, можно варьировать расположение и количество отверстий в канале направляющего аппарата.
Claims (4)
1. Ступень погружного насоса, содержащая рабочее колесо, включающее передний и задний покрывные диски, лопатки, расположенные между передним и задним покрывными дисками, втулку, и направляющий аппарат, включающий передний и задний покрывные диски, лопатки, расположенные между передним и задним покрывными дисками, отличающаяся тем, что задний покрывной диск направляющего аппарата снабжен сквозными отверстиями, проходящими в торцевых поверхностях и расположенными по окружности, причем число сквозных отверстий по меньшей мере выбирается равным числу межлопаточных каналов, а отверстия выполнены таким образом, чтобы обеспечить перетекание жидкости из переднего кармана данной ступени погружного насоса в каждый межлопаточный канал направляющего аппарата предыдущей ступени.
2. Ступень по п.1, отличающаяся тем, число сквозных отверстий выбирается кратным числу межлопаточных каналов.
3. Ступень по п.1, отличающаяся тем, что диаметр отверстий выбирается в диапазоне 1-10 мм.
4. Ступень по п.1, отличающаяся тем, что диаметр отверстий выбирается в диапазоне 2-4 мм.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009149028/06A RU2422679C1 (ru) | 2009-12-30 | 2009-12-30 | Ступень погружного насоса |
PCT/RU2010/000805 WO2011081575A1 (ru) | 2009-12-30 | 2010-12-30 | Ступень погружного насоса |
US13/519,566 US20130058777A1 (en) | 2009-12-30 | 2010-12-30 | Submersible pump stage |
CN201080059703.1A CN102713302B (zh) | 2009-12-30 | 2010-12-30 | 潜水泵级 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009149028/06A RU2422679C1 (ru) | 2009-12-30 | 2009-12-30 | Ступень погружного насоса |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2422679C1 true RU2422679C1 (ru) | 2011-06-27 |
Family
ID=44226695
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009149028/06A RU2422679C1 (ru) | 2009-12-30 | 2009-12-30 | Ступень погружного насоса |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20130058777A1 (ru) |
CN (1) | CN102713302B (ru) |
RU (1) | RU2422679C1 (ru) |
WO (1) | WO2011081575A1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2670831C2 (ru) * | 2015-09-25 | 2018-10-25 | Анна Михайловна Стареева | Вихревая форсунка кочетова |
RU2735978C1 (ru) * | 2020-06-24 | 2020-11-11 | Игорь Олегович Стасюк | Ступень многоступенчатого лопастного насоса |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2754049C1 (ru) * | 2020-12-12 | 2021-08-25 | Игорь Олегович Стасюк | Ступень лопастного многоступенчатого насоса |
USD1026457S1 (en) * | 2021-02-04 | 2024-05-14 | Aerotest Limited | Cover for turbofan engine |
RU206628U1 (ru) * | 2021-03-06 | 2021-09-17 | Игорь Олегович Стасюк | Ступень лопастного многоступенчатого насоса диагонально-овального типа |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1642914A (en) * | 1926-07-03 | 1927-09-20 | Layne & Bowler Corp | Sandproof bearing |
GB929790A (en) * | 1960-07-05 | 1963-06-26 | Tait Mfg Co | Improvements in or relating to centrifugal pumps |
JPS4830102A (ru) * | 1971-08-21 | 1973-04-20 | ||
DE3539883A1 (de) * | 1985-09-18 | 1987-03-26 | Hermetic Pumpen Gmbh | Selbstansaugende kreiselpumpe |
GB2236696B (en) * | 1989-09-20 | 1993-04-14 | Central Electr Generat Board | A liquid separator |
JPH11107987A (ja) * | 1997-10-02 | 1999-04-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ポンプ |
JP2000230493A (ja) * | 1999-02-08 | 2000-08-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ポンプ |
SE0302752L (sv) * | 2003-10-20 | 2005-02-15 | Itt Mfg Enterprises Inc | Centrifugalpump |
CN2787890Y (zh) * | 2005-05-09 | 2006-06-14 | 杨双来 | 离心泥沙泵 |
RU2303167C1 (ru) * | 2005-12-09 | 2007-07-20 | Закрытое Акционерное Общество "Новомет-Пермь" | Ступень погружного центробежного насоса для добычи нефти |
FR2914028B1 (fr) * | 2007-03-20 | 2012-09-21 | Alstom Power Hydraulique | Machine hydraulique et procede de prevention de l'usure d'une telle machine |
RU68613U1 (ru) * | 2007-04-20 | 2007-11-27 | Schlumberger Technology B.V. | Рабочее колесо ступени погружного насоса, направляющий аппарат ступени погружного насоса и ступень погружного насоса |
RU74674U1 (ru) * | 2008-01-17 | 2008-07-10 | "Центр Разработки Нефтедобывающего Оборудования (Црно)" | Погружной скважинный многоступенчатый центробежный насос и рабочее колесо насоса |
US8801360B2 (en) * | 2009-09-09 | 2014-08-12 | Baker Hughes Incorporated | Centrifugal pump with thrust balance holes in diffuser |
-
2009
- 2009-12-30 RU RU2009149028/06A patent/RU2422679C1/ru not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-12-30 CN CN201080059703.1A patent/CN102713302B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2010-12-30 US US13/519,566 patent/US20130058777A1/en not_active Abandoned
- 2010-12-30 WO PCT/RU2010/000805 patent/WO2011081575A1/ru active Application Filing
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2670831C2 (ru) * | 2015-09-25 | 2018-10-25 | Анна Михайловна Стареева | Вихревая форсунка кочетова |
RU2735978C1 (ru) * | 2020-06-24 | 2020-11-11 | Игорь Олегович Стасюк | Ступень многоступенчатого лопастного насоса |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102713302B (zh) | 2015-11-25 |
CN102713302A (zh) | 2012-10-03 |
US20130058777A1 (en) | 2013-03-07 |
WO2011081575A1 (ru) | 2011-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8070426B2 (en) | System, method and apparatus for open impeller and diffuser assembly for multi-stage submersible pump | |
RU2422679C1 (ru) | Ступень погружного насоса | |
CA2803993C (en) | Durable pumps for abrasives | |
CA2905848C (en) | Centrifugal pump for handling abrasive-laden fluid | |
RU2417331C2 (ru) | Рабочее колесо для центробежного насоса | |
US20120020777A1 (en) | Durable pumps for abrasives | |
US10260518B2 (en) | Downhole electrical submersible pump with upthrust balance | |
RU2294458C1 (ru) | Погружной многоступенчатый центробежный насос (варианты) | |
JP5654308B2 (ja) | 水中ポンプ用羽根車及び水中ポンプ | |
CN104728124B (zh) | 一种多级离心泵 | |
WO2016185570A1 (ja) | 遠心圧縮機 | |
RU2328624C1 (ru) | Погружной многоступенчатый центробежный насос | |
RU57395U1 (ru) | Направляющий аппарат ступени погружного центробежного насоса | |
RU2196253C1 (ru) | Ступень центробежного скважинного насоса | |
UA56273C2 (ru) | Ступень погружного многоступенчатого насоса | |
RU2230937C2 (ru) | Незасоряющийся насос | |
RU2442909C2 (ru) | Многоступенчатый высокооборотный погружной центробежный насос | |
RU2514469C1 (ru) | Направляющий аппарат центробежного многоступенчатого насоса | |
RU205750U1 (ru) | Рабочее колесо погружного многоступенчатого лопастного насоса | |
RU58632U1 (ru) | Погружной бесштанговый электронасос с дифференциальной приставкой-диспергатором (варианты) | |
CN109812421B (zh) | 用于流体的泵 | |
RU2209347C2 (ru) | Диспергирующая ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса | |
RU73926U1 (ru) | Ступень погружного центробежного насоса | |
RU77651U1 (ru) | Центробежно-вихревая ступень погружного насоса | |
RU2536731C1 (ru) | Ступень центробежного многоступенчатого насоса |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161231 |