DE2800047A1

DE2800047A1 - Stroemungsmaschine

Info

Publication number: DE2800047A1
Application number: DE19782800047
Authority: DE
Inventors: John Waldemar Erickson; Harold Lynn Petrie
Original assignee: Kobe Inc
Current assignee: Kobe Inc
Priority date: 1977-01-21
Filing date: 1978-01-02
Publication date: 1978-07-27
Also published as: NO780206L; JPS5395302A; GB1595508A; CA1108011A; US4082482A

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine, insbesondere eine Turbinenpumpe, die am unteren Ende einer Erdöl- oder Erdgasbohrung eingesetzt werden kann. Bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Bohrungen der genannten Art außerhalb der Kontinentalgrenzen d. h. Unterwasser-Bohrungen.

Tauch-Turbinenpumpen zum Fördern eines Fördermediums, wie z. B. öl oder Gas vom Boden einer Bohrung sind in vielen Varianten bekannt. Da derartige Turbinenpumpen einen hinreichend kleinen Durchmesser benötigen, um durch ein Rohr zum Boden der Bohrung gebracht werden zu können, werden üblicherweise axial durchströmte Maschinen bevorzugt. So sind Geräte im Einsatz, die aus einer Axialturbine mit stirnseitig angeschlossener Axialpumpe bestehen und ein längliches Gehäuse aufweisen, mittels dessen sie als freie Turbinenpumpe in der Bodengruppe (bottom hole assembly) der Bohrung angeordnet werden. Ein Antriebsmedium unter sehr hohem Druck wird entlang einer Druckleitung nach unten zur Turbinenpumpe geführt, um die Turbine anzutreiben, die ihrerseits die Pumpe antreibt.

Die Druck- und Förderleitungen im Rahmen von Unterwasserbohrungen haben an ihrem oberen Ende üblicherweise eine Rohrschleife von 270°, um die Strömungsrichtung aus der vertikalen in die horizontale Richtung umzulenken. Hierdurch gibt es Schwierigkeiten beim Einsatz und Austausch der bekannten Turbinenpumpen, so daß der Erfindung die Aufgabe zugrundeliegt, diese Schwierigkeiten zu beseitigen.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Strömungsmaschine in gegliederter Form vorgeschlagen, die um ihre Längsachse biegbar ist_/ um in ein gekrümmtes

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Rohr, beispielsweise also die Rohrschleife einer unter den Wasserspiegel führenden Druckleitung eingeführt werden zu können und die nach anschliessender axialer Ausrichtung in Betrieb genommen werden kann. Die erfindungsgemäße Strömungsmaschine weist eine biegsame Welle und eine Vielzahl von Rotor- und Statorelementen auf, die alternierend und benachbart zueinander um die Welle herum angeordnet sind. Jedem Rotorelement ist mindestens eine Laufschaufel zugeordnet, die mit der Welle verbunden ist, und es ist ein Gehäusesegment pro Rotorelement vorgesehen, das die Schaufel(n) mit einem gewissen Spiel umgibt. Auch jedem Statorelement ist mindestens eine Leitschaufel und ein Gehäusesegment zugeordnet, wobei die Leitschaufel(n) einen Abstand von der Welle haben und wobei das Gehäusesegment mit der Schaufel bzw. den Schaufeln des Statorelements verbunden sein kann. Die Stoßstelle zwischen aneinander grenzenden Gehäusesegmenten ist bei axialer Ausrichtung der Gehäusesegmente nach außen abgedichtet und so ausgebildet, daß die Gehäusesegmente aus der axialen Fluchtlinie herausschwenken können, wenn sich die Welle ausbiegt. Die GehäuseSegmente der Rotor- und/oder Statorelemente sind länger ausgeführt als die jedem Gehäusesegment zugeordnete Schaufel bzw. zugeordneten Schaufeln, um gegenseitige Behinderungen zu vermeiden, wenn die Segmente entsprechend der Ausbiegung der Wei:j.e verschwenkt werden. Eine axiale Relativbewegung zwischen den Gehäusesegmenten ist unterbunden, und es sind Dreh- und Drucklager vorgesehen.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der gegliederten Strömungsmaschine nach der Erfindung ist eine Axialkonstruktion. Jedes Statorelement weist eine Nabe auf, die eng an die Welle angepaßt ist und als Dreh- bzw.

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Gleitlager dient. Die gewünschte Zahl von Leitschaufeln ist zwischen Nabe und Gehäusesegment angeordnet. Jedes Rotorelement hat ebenfalls eine Nabe, über die die gewünschte Anzahl von Laufschaufeln mit der Welle verbunden ist. Zueinanderpassende konische Stirnflächen an den Gehäusesegmenten dichten die Gehäusesegmente nach außen ab, wenn diese sich in axialer Ausrichtung befinden. Eine ringförmige Freifläche o. dgl. am Umfang einer der konischen Flächen erlaubt eine Schwenkbewegung der Gehäusesegmente aus der axialen Flucht heraus, wenn die Welle gebogen wird. Eine axiale Relativbewegung zwischen den Gehäuseteilen wird vorzugsweise durch eine Keil-/Keilnut-Verbindung an sich gegenüberliegenden Enden der Gehäusesegmente verhindert; dabei greift der Keil eines Gehäusesegmentes mit Spiel in die Keilnut oder Ausnehmung des angrenzenden Gehäusesegmentes ein, wobei durch die Ausbildung von Keil und Keilnut Sorge dafür getroffen wurde, daß eine gegenseitige Behinderung unterbleibt, wenn die Segmente sich entsprechend einer Wellenbiegung bewegen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten sind nachstehend angesprochen und in den Ansprüchen genannt.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf das in der Zeichnung dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1A

und 1B gemeinsam einen Längsschnitt durch eine axial durchströmte gegliederte Turbinenpumpe in ausgebogenem Zustand innerhalb eines gekrümmten Rohres;

Fig. 2 einen Querschnitt durch eines der Statorelemente der Turbinenpumpe entsprechend der Linie 2-2 in Fig. 1A;

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Fig. 2A einen Ausschnitt in vergrößertem Maß stab aus Fig. 2;

Fig. 3 einen Längsschnitt in vergrößertem Maßstab zur Darstellung der Verdrehsicherung benachbarter Rotor- und Statorelemente entsprechend der Linie 3-3 in Fig. 1A;

Fig. 4 eine schematische, vertikal geschnittene Darstellung einer Bodengruppe innerhalb eines Bohrlochs mit eingesetzter Turbinenpumpe gemäß den Fig. 1A und 1B;

Fig. 5 einen Längsschnitt durch das Auslaßelement für das Antriebsmedium der Turbinenpumpe gemäß den Fig. 1A und 1B zur Darstellung der Lage der Welle und seines Drucklagere bei installierter Turbinenpumpe; und

Fig. 6 einen Schnitt in vergrößertem Maßstab durch ein Detail des Drucklagers.

Die in Fig. 1A und 1B gezeigte gegliederte Strömungsmaschine ist in gebogenem Zustand innerhalb eine· gekrümmten Rohres 10, beispielsweise also in einer Rohrschleife am Oberende des Förderrohres,angeordnet, das zu einem unter dent Wasserspiegel befindlichen 01- oder Gaslager führt. In einen typischen Ausführungsbeispiel könnte das Rohr 10 einen Radius von etwa 1,5 m und einen Innendurchmesser von 2 Soll haben. Die Strömungsmaschine besitzt eine lange, dünne und flexible, d. h. biegbare Welle 11, die aus einer einstückigen Metallstange besteht. Um die Welle sind eine Vielzahl identischer Rotorelemente 12 und eine Vielzahl identischer Statorelemente 13 alternierend benachbart angeordnet. In einem typischen Ausführungsbeispiel hat die Welle 11 eine Länge von etwa 1,5 m und einen Durchmesser von etwa 10 mn, die

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Rotorelemente 12 und die Statorelemente 13 haben jeweils einen Durchmesser von 35 mm sowie eine Länge von 25 mm. Für das Fördermedium ist am bodenseitigen Ende der Welle 11 ein Einlaßelement 14 und etwa in der Mitte der Welle 11 ein Auslaßelement 15 angeordnet. Die Rotorelemente 12 und die Statorelemente 13 zwischen Einlaß- und Auslaßelementen 14, 15 für das Fördermedium bilden gemeinsam eine axial durchströmte Pumpe. Im Anschluß an das Auslaßelement 15 für das Fördermedium befindet sich etwa in der Mitte der Welle 11 ein Einlaßelement 16 für das Antriebsmedium, und ein Auslaßelement 17 für das Antriebsmedium ist am oberseitigen Ende der Welle 11 befestigt. Die Rotorelemente 12 und Statorelemente Ί 3 zwischen Ein- und Auslaßelement 16, 17 für das Antriebsmedium bilden gemeinsam eine axial durchströmte Turbine, die die Axialpumpe entsprechend der Versorgung mit Antriebsmedium antreibt.

Jedes Rotorelement 12 weist eine Nabe 22 auf, die direkt an der Welle 11 befestigt ist und mindestens eine, vorzugsweise aber drei rotierende Schaufeln 23 trägt; ein Rotor-Gehäusesegment 24 umgibt die Schaufeln 23 mit Abstand an deren Außenseite, so daß die Schaufeln innerhalb des Gehäuses rotieren können.

Zu jedem Statorelement 13 gehört eine Nabe 28, die dicht um die Welle 11 herum verläuft und als Gleitlager für die Welle dient;₍weiterhin gehören mindestens eine, vorzugsweise aber drei Leitschaufeln 29 dazu, die direkt mit der Nabe 28 verbunden sind, und ein Stator-Gehäusesegment

30 umgibt die Leitschaufeln 29 und ist mit diesen verbunden. Gemäß der Darstellung in Fig. 2 umgibt eine Ringnut

31 den Umfang des Stator-Gehäusesegments 30. Außerdem ist ein Schmiermittel-Kanal 32 vorgesehen, der radial von der Ringnut 31 durch das Gehäusesegment 30, eine der Leitschaufeln 29 und die Nabe 28 zur Oberfläche der Welle

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geführt ist und zur Versorgung des Gleitlagers mit Schmiermittel dient.

Der Ringraum zwischen den Rotor-Gehäusesegmenten 24 und den Naben 22 und der Ringraum zwischen den Stator-Gehäusesegmenten 30 und deren Naben 28 stellt jeweils einen Strömungskanal für axial entlang der Welle 11 die Rotor- und Statorelemente 12, 13 zwischen jedem Einlaßelement 14, 16 und jedem Auslaßelement 15, 17 durchströmendes Medium dar. Die rotierenden Schaufeln 23 sind so orientiert, daß sie im Wege des strömenden Mediums liegen. Die Leitschaufeln 29 sind so orientiert, daß sie das strömende Medium in Richtung auf die Laufschaufeln 23 lenken. Form und Ausrichtung der Lauf- und Leitschaufeln 23, 29 sind in bekannter Weise gewählt, umd die Axialströmung entlang der Welle 11 zu erzielen und um die Energieübertragung zwischen dem Medium und den Schaufeln zu maximieren.

Dem Einlaßelement 14 (Fig. 1A) für das Fördermedium ist eine Nabe 33 zugeordnet, die das untere Ende der Welle 11 eng umgibt und als Gleitlager für die Welle dient sowie mindestens eine, vorzugsweise aber drei Leitschaufeln 34 trägt; mit den Leitschaufeln 34 ist ein Gehäusesegment 35 verbunden, das die Nabe 33 umgibt. Eine Ringnut 39 ist um den Umfang des GehäuseSegmentes 35 geführt, und ein Schmiermittel-Kanal 40 verläuft radial von der Ringnut 39 durch das Gehäusesegment 35, eine der Leitschaufeln 34 und die Nabe 33 hindurch, um die Welle 11 mit Schmiermittel im Bereich des Gleitlagers zu versorgen. Am unteren Ende der Welle 11 ist eine Stirnkappe 36 mit Hilfe eines Stiftes 37 befestigt, um das Einlaßelement 14 auf der Welle 11 zu halten, wenn das Fördergerät nicht in die Bodengruppe des Bohrlochs eingesetzt ist. In einer weiteren Ringnut des Gehäusesegments 35 ist ein O-Ring 38 gehalten. Die Stirnkappe 36 hat einen

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nach unten gerichteten stromlinienförmigen Verlauf, und das Gehäusesegment 35 hat eine nach unten gerichtete Bohrung, wodurch gemeinsam'ein Einlaß zur Turbinenpumpe für das Fördermedium gebildet wird. Das untere Ende des Gehäusesegments 35 hat darüberhinaus eine abgeschrägte Außenfläche 43, um einen korrekten Sitz in der Bodengruppe zu ermögliche.

Das Auslaßelement 15 (Fig. 1A) für das Fördermedium besteht aus einem die Welle 11 umgebenden Gehäusesegment 46, einem divergierend durch das Gehäusesegment

46 nach außen verlaufenden Auslaßkanal 4"¹ und mindestens einer, vorzugsweise· aber drei im Auslaßkanal

47 angeordneten Leitschaufeln 48. Die Innenseite des Gehäusesegments 46 bildet ein Gleitlager für die Welle 11, während der obere Bereich des Gehäusesegments 46 unter Bildung eines Ringraums 49 mit Abstand von der Welle 11 verläuft. In Ringnuten des Gehäusesegments

46 sind an gegenüberliegenden Seiten des Auslaßkanals

47 O-Ringe 50 und 51 gehalten,

Das Einlaßelement 16 (Fig. 1B) für das Antriebsmedium besteht aus einem die Welle 11 umgebenden Gehäusesegment 54, einem das Gehäusesegment 54 konvergierend durchsetzenden Einlaßkanal 55 und mindestens einer, vorzugsweise aber drei stationären Leitschaufeln 56, die innerhalb des Einlaßkanals 55 angeordnet sind. Der obere Teil des Gehäusesegments 54 bildet ein weiteres Gleitla ger für die Welle 11, während der untere Teil des Ge häusesegments 54 unter Bildung eines Ringraums 57 mit Abstand von der Welle 11 verläuft.

Das Auslaßelement 17 (Fig. 1B) für das Antriebsmedium besteht aus einem die Welle 11 umgebenden GehMuseseginent 60, einem das Gehäusesegment 60 divergierend durchsetzen den Auslaßkanal 61 und mindestens einer, vorzugsweise

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aber drei Leitschaufeln 62, die im Auslaßkanal 61 liegen. Der Außendurchmesser des Gehäusesegments 60, der wesentlich größer als der Durchmesser des übrigen Teils des Gerätes ist, ist so bemessen, daß das Gehäusesegment 60 mit geringem Spiel durch das gekrümmte Rohr 10 hindurchgeführt werden kann. Das Gehäusesegment 60 besitzt einen oberen Bereich, der ein Gleitlager für die Welle 11 bildet und einen unteren Bereich, der unter Bildung eines Ringraums 66 mit Abstand von der Welle 11 verläuft. Im Gehäusesegment 60 ist ein zylindrischer Hohlraum 63 vorgesehen, in dem ein Drucklager angeordnet ist, welches nachstehend in Verbindung mit den Fig. 5 und 6 näher beschrieben wird. Mit Hilfe einer oder mehrerer Schrauben 65 o. dgl. sind eine obere Stirnkappe 64 und eine mit einem Kanal versehene Scheibe 67 am oberen Ende des Gehäusesegments 60 befestigt, um den Hohlraum 63 abzuschließen. Mit Hilfe eines O-Rings 68, der in eine in die Stirnfläche der Kappe 64 eingearbeitete Ringnut eingesetzt ist, wird die Trennfläche zwischen der Stirnkappe 64 und der Scheibe 67 abgedichtet. An den Peripherien der Stirnkappe 64 und der Scheibe 67 sind Zentrierringe vorgesehen, die dem axialen Ausrichten mit dem Gehäusesegment 60 dienen. Beiderseits des Auslaßkanals 61 sind außen in das Gehäusesegment 60 Ringnuten eingearbeitet, die zur Aufnahme von O-Ringen 70, 71 dienen.

Fig. 4 zeigt eine Bodengruppe 75 (bottom hole assembly), die am unteren Ende eines Futterrohrs 76 einer Bohrung angeordnet ist. Die Bodengruppe 75 besitzt eine schmale, gerade und sich in vertikaler Richtung erstreckende zylindrische Ausnehmung 77, in die das gegliederte Fördergerät gemäß den Fig. 1A, 1 B als frei eintauchbare Turbinenpumpe hineinpaßt. Die Elemente 12, 13, 14, 15, und 16 passen axial ausgerichtet mit Gleitsitz in die zylindrische Ausnehmung 77 hinein. Die Außenfläche 43

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(Fig. 1A) des Einlaßelements 14 für das Fördermedium ruht auf einem Saugventil 78, das den Boden der Ausnehmung 77 mit dem Boden des Futterrohrs 76 verbindet. Das Auslaßelement 17 für das Antriebsmedium paßt mit Gleitsitz in eine vergrößerte zylindrische Ausnehmung 79, die die Oberseite der Ausnehmung 77 mit einer Druckleitung 80 für das Antriebsmedium verbindet. Das Futterrohr 76 und die Druckleitung 80 verlaufen vom Boden der Bohrung bis nach oben. Innerhalb der Bodengruppe 75 befindet sich ein Druckkanal 81 für das Antriebsmedium, der von der großen zylindrischen Ausnehmung 79 zum Einlaßkanal des Einlaßelements 16 für das Antriebsmedium verläuft. Weiterhin befindet sich in der Bodengruppe 75 ein Förderkanal 82 für das Fördermedium, der vom Fördermedium-Auslaß des Ausleßelements 15 zu einem Ringkanal 83 für das Fördermedium führt, welcher durch die Wände der Druckleitung 80 und des Futterrohrs 76 begrenzt wird. Mit Hilfe der O-Ringe 50, 51 wird der übergang zwischen dem Auslaßelement 15 für das Fördermedium und dem Förderkanal gegenüber dem unter Druck stehenden Antriebsmedium abgedichtet. Weiterhin befindet sich in der Bodengruppe 15 ein Ablaßkanal 84 für verbrauchtes Antriebsmedium, der den Ausgang des Auslaßelements 17 für das Antriebsmedium mit dem Förderkanal 82 verbindet. Außerdem ist noch ein Kanal 85 vorgesehen, der das untere Ende der kleinen zylindrischen Ausnehmung 77 mit dem Förderkanal 82 verbindet. Die O-Ringe 70, 71 dichten den Übergang zwischen dem Auslaßelement 17 und dem Ablaßkanal 84 gegenüber dem unter Druck stehenden Antriebsmedium ab.

In die Wand der kleinen zylindrischen Ausnehmung 77 ist von ganz oben bis ganz unten eine Spiralnut 90 eingearbeitet. Zum Zwedke der Erleichterung der Darstellung ist die Spiralnut 90 in Fig. 4 stark vergrößert gezeigt. Die Spiralnut 90 hat ihren Anfang

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unterhalb der vergrößerten zylindrischen Ausnehmung 79, sie verläuft mit einer Unterbrechung im Bereich des Auslaßelements 15 für das Fördermedium nach unten und endet in der Nähe des Bodens der Ausnehmung 77 oberhalb des Saugventils 78. Als Ergebnis schneidet die Spiralnut 90 die Ringnuten 31 der Statorelemente 13 und die Ringnut 39 des Einlaßelements 14 für das Fördermedium und stellt damit eine Verbindung zu den Schmiermittel-Kanälen 32 und 40 her. Mit Hilfe eines Verbindungskanals 92 in der Bodengruppe 75 wird eine Verbindung der Spiralnut 90 im Bereich des Einlaßelements 16 für das Antriebsmedium mit dem anderen Teil der Spiralnut 90 im Bereich des Statorelements unmittelbar unterhalb des Auslaßelements 15 für das Fördermedium hergestellt. Der Verbindungskanals 92 stellt eine kontinuierliche Schmiermittel-Versorgung an der Unterbrechungsstelle der Spiralnut 90 sicher, die deshalb vorgesehen ist, weil Leckverluste des Schmiermittels zum Förderkanal 82 für das Fördermedium vermieden werden sollen. Demgemäß dichten die O-Ringe 50, 51 den übergang zwischen Auslaß für das Fördermedium und den Förderkanal 82 auch gegenüber der Spiralnut 90 ab, so daß sie den Verlust von Schmiermittel-Druck verhindert. Entsprechend dichtet der O-Ring 38 das Saugventil 78 und den Kanal 85 gegenüber der Spiralnut 90 ab. Der Druckkanal 81 ist am Einlaßelement 16 für das Antriebsmedium mit der Spiralnut 90 verbunden, um die Schmiermittel-Versorgung der verschiedenen Gleitlager des Gerätes nach oben durch die Spiralnut 90 und nach unten durch den Verbindungskanal 92 sicherzustellen.

Das bereits angesprochene Drucklager im Auslaßelement 17 für das Antriebsmedium ist im Detail in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Am oberen Ende der Welle 11 ist ein zylindrischer Druckring 95 befestigt. Eine Bohrung 96 in der Stirnkappe 64 ist so dimensioniert, daß der Druckring 95 mit Gleitsitz hineinpaßt. Der Druckring

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95 und das Ende der Welle 1 befinden sich innerhalb der Bohrung 96, auf sie wirkt der Druck des in der zylindrischen Ausnehmung 79 befindlichen Antriebsmediums. Die Bohrung 96 dient als Gleitlager innerhalb der Stirnkappe 64 für die Welle 11. Mit der Welle 11 ist innerhalb des Hohlraums 63 ein Haupt-Druckring 97 verbunden. Zwischen den stirnseitigen Enden des Hohlraums 63 und des Haupt-Druckrings 97 ist ein kleines Spiel von beispielsweise 1/10 mm vorgesehen. Das Spiel am oberen Ende des Hohlraums 63 ist in Fig. 6 mit 94 bezeichnet. Bei den kleinen axialen Auf- und Abwärtsbewegungen der Welle 11 vergrößern bzw. verkleinern sich die Spiele komplementär; während das Spiel an der einen Stirnseite kleiner wird, wird das jeweils andere größer. Die Spiele bilden demgemäß Drosselstellen mit variablem Strömungsquerschnitt. Im Gehäusesegment 60 befindet sich am unteren Ende des Hohlraums 63 ein die Welle 11 umgebender Ringraum 98. Von hier verläuft ein Strömungskanal 99 durch das Gehäusesegment 60 hindurch zu dessen Auslaß für das Antriebsmedium. In den Boden des Hohlraums 63 des Gehäusesegments 60 ist eine Ringnut 100 eingestochen, von der aus ein Radialkanal 101 durch das Gehäusesegment 60 bis zu dessen Peripherie verläuft. Innerhalb des Radialkanals 101 befindet sich eine Drosselstelle 102 mit festem Strömungsquerschnitt. Angrenzend an die Oberseite des Hohlraums 63 ist in der Scheibe 67 ein die Welle 11 umgebender Ringkanal 103 vorgesehen, der direkt mit der Bohrung 96 in Verbindung steht. Verbindungskanäle 104, 105, 106 verlaufen durch das Gehäusesegment 60 bzw. die Scheibe 67 bzw. die Stirnkappe 67 hindurch vom Auslaß für das Antriebsmedium zur Bohrung 96. Zur Verbindung der Kanäle 105, 106 in die innere Stirnfläche der Stirnkappe 64 angrenzend an die Scheibe 67 eine Ringnut 112 eingearbeitet. Der über-

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gang von den Verbindungskanälen 104 und 105 wird mittels eines O-Rings 113 abgedichtet. Eine weitere Ringnut 107 befindet sich in der Scheibe 67 angrenzend an und in Verbindung mit der Oberseite des Hohlraums 63. Von dieser Ringnut 107 verläuft durch die Scheibe 67 hindurch zu deren Peripherie ein Radialkanal 108, in dem sich eine Drosselstelle 109 mit festem Strömungsquerschnitt befindet. In den Umfang des Haupt-Druckrings 97 ist eine Umfangsnut 110 eingearbeitet, aus deren Bereich ein radialer Stichkanal 111 durch das Gehäusesegment 60 zum Verbindungskanal 104 verläuft. Das Strömungsmedium im Ringraum 98 sowie dem Ringkanal 103 und in der umfangsnut 110 hat etwa denselben Druck wie das verbrauchte Antriebsmedium am Auslaß für das Antriebsmedium.

Wenn das Gerät vor Ort in der Bodengruppe 75 arbeitet, wird von der Turbinenpumpe ein resultierender, nach aufwärts gerichteter Druck auf die Welle 11 ausgeübt. Der Druck des Antriebsmediums in der zylindrischen Ausnehmung 79 wirkt auf die oberen Stirnflächen der Welle 11 und des Druckrings 95. Der 'Druck des verbrauchten Antriebsmediums aus dem Auslaß für das Antriebsmedium gelangt an die Unterseite des Druckrings 95, der so dimensioniert ist, daß die resultierende Kraft aus diesen beiden Drücken etwa die von der Turbinenpumpe auf die Welle 11 ausgeübte und nach oben gerichtete Kraft aufhebt. Änderungen der auf die Welle 11 wirkenden resultierenden Axialkraft werden in beiden Richtungen vom Haupt-Druckring 97 wie folgt ausgeglichen. Die Drosselstelle 109 und das Spiel an der Oberseite des Hohlraums 63 stellen in der Praxis zwei Blenden im Strömungsweg von der Ausnehmung 79 durch den Radial kanal 108 und die Ringnut 107 zu dem Ringkanal 103 und der Umfangsnut 110 dar. Während die auf die Welle 11 von der Turbinenpumpe nach oben ausgeübte Kraft ab-

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nimmt, nimmt das Spiel an der Oberseite des Hohlraums 63 zu, wodurch der Druck in der Ringnut 107 abnimmt und sich demjenigen des verbrauchten Antriebsmediums nähert; dadurch kann sich der Haupt-Druckring 97 wieder nach oben bewegen. Wenn die von der Turbinenpumpe auf die Welle 11 nach oben ausgeübte Kraft zunimmt, nimmt das Spiel an der Oberseite des Hohlraums 63 ab, wodurch der Druck in der Ringnut 107 bis etwa auf den Druck des Antriebsmediums in der großen zylindrischen Ausnehmung 79 ansteigt; hierdurch wird auf den Haupt-Druckring 97 eine erhöhte Kraft in Richtung nach unten ausgeübt.

In entsprechender Weise stellen die Drosselstelle 102 und das Spiel am Boden des Hohlraums 63 in der Praxis zwei Blenden im Strömungsweg von der Ausnehmung 79 durch den Radialkanal 101 und die Ringnut 100 zum Ringraum 98 und der Umfangsnut 110 dar. Dieser Kreislauf läuft in entgegengesetzter Weise zu dem Kreislauf auf der Oberseite des Haupt-Druckrings. Bei gemeinsamer Betrachtung arbeiten die beiden Kreisläufe im Gegentakt zum Ausgleich der auf die Welle 11 einwirkenden Kräfte; der Druck in den Ringnuten ändert sich entgegengesetzt proportional zu den zugehörigen Spielen.

An den oberen Enden weist jedes Gehäusesegment 24, 30, 35, 46, 54 eine flache konische Fläche 114 auf. Dieselben Gehäusesegmente weisen an ihren unteren Enden ebenfalls eine flache konische Fläche 115 auf. Die konischen Flächen 114, 115 passen aufeinander. An den genannten Gehäusesegmenten befinden sich darüberhinaus Freischnitte 116, die durch Abtragen eines Teils der Flächen 115 gebildet sind. Wenn die Gehäusesegmente 24, 30, 35, 46, 54, 60 axial fluchtend zusammengepreßt werden, setzen

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die konischen Flächen 114, 115 aneinandergrenzender Segmente aufeinander und bilden dadurch eine metallische Dichtung zwischen diesen Segmenten. Der Freischnitt 116 jedes Gehäusesegments ermöglicht es, daß sich aneinandergrenzende Segmente voneinander lösen und aus der axialen Fluchtlinie herausschwenken, wenn die Segmente nicht mehr zusammengedrückt werden.

An der Außenseite jedes oberen Endes jedes Gehäusesegments 24, 30, 35, 46, 54 ist ein Keil 117 angeformt. An der Außenfläche unten jedes Gehäusesegments 24, 30, 46, 54, 60 ist eine entsprechende Keilnut 118 vorgesehen, in die der Keil 117 des jeweils angrenzenden Gehäusesegments eingrieft. Wie in den Fig. 1A (Bildmitte) und 3 gezeigt, paßt jeder Keil 117 lose in die entsprechende Keilnut 118 des angrenzenden Gehäusesegments hinein, so daß eine gegenseitige Behinderung beim Verschwenken der Gehäusesegmente aus der axialen Flucht heraus vermieden wird. Mit Hilfe der Keile 117 und der Keilnuten 118 wird eine axiale Relativ-Drehung zwischen den Gehäusesegmenten 24, 30, 35, 46, 54, 60 vermieden und erreicht, daß für das gesamte Gerät praktisch ein einziges integrales Gehäuse erzeugt wird, das in der Abwesenheit axialer Kompressionskräfte biegbar ist. Die Rotor-Gehäusesegmente 24 sind länger als die zugehörigen Naben 22 und die ebenfalls zugehörigen Schaufeln 23, die mit der Welle 11 so verbunden sind, daß ihre Enden einen gleichmäßigen Abstand von den Enden des Rotor-Gehäusesegments24 haben. Auch die Stator-Gehäusesegmente 30 sind länger als die zugeordneten Naben 28 und die zugeordneten Leitschaufeln 29. Dadurch kann sich die Welle 11 zwischen angrenzenden Naben frei ausbiegen, und die Naben und Schaufeln angrenzender Element behindern sich nicht, wenn die Welle 11 ausgebogen werden und die Gehäusesegmente aus der axialen Flucht gelangen.

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Wenn das Gerät entsprechend der Darstellung in den Fig. 1A und 1B durch ein gekrümmtes Rohr 10 geführt wird, verbiegen sich die Bereiche der Welle 11 zwischen den Naben 22 und 28 und die Bereiche der Welle

11 bei den Ringräumen 49, 57, 66 entsprechend innerhalb der Elastizitätsgrenzen der Welle. Die Gehäusesegmente 24, 30, 35, 46, 54, 60 schwenken aus ihrer axialen Fluchtlinie heraus und passen sich dadurch der Krümmung der Welle 11 an. Beim Biegen der Welle und der entsprechenden Schwenkbewegung der Gehäusesegmente verschiebt sich die Welle 11 axial gegenüber den Segmenten. Tatsächlich vergrößert die Krümmung des Gerätes die Gesamtlänge der Lagerung der Elemente

12 bis 17, in denen die Welle 11 ruht. Bei den Rotorelementen 12 findet die axiale Verschiebung im Spiel zwischen den Gehäusesegmenten 24 und den Schaufeln 23 statt. Die axiale Verschiebung wirkt sich bei den Statorelementen 13 in den Gleitlagern zwischen der Welle 11 und den Naben 28 aus. Wegen des nur kleinen Spiels zwischen dem Haupt-Druckring 97 und den Enden des Hohlraums 63 ist das obere Ende der Welle 11 axial praktisch gegenüber dem Gehäusesegment 60 festgelegt. Aus diesem Grund ist die Axialverschiebung der Welle gegenüber den Gehäusesegmenten kumulativ von der Oberseite der Welle 11 ausgehend; die Verschiebung ist folglich an der Oberseite am kleinsten, an der Unterseite am größsten und nimmt von oben nach unten graduell zu.

Im Ausführungsbeispiel sind die GehäuseSegmente so ausgebildet und die zulässige Axialverschiebung der Welle 11 gegenüber den Gehäusesegmenten so festgelegt, daß das Gehäuse als Einheit dieselben Ausbiegbarkeitsgrenzen wie die Welle 11 hat; die Gehäusesegmente können also soweit ausgebogen werden, wie die Welle 11 ohne Überschreitung von deren elastischen Grenzen ausbiegbar ist.

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Die Fähigkeit des Gerätes, sich an Krümmungen anzupassen, ist folglich nur durch die Elastizitätsgrenzen oder Ausbiegbarkeit der Welle 11 begrenzt.

Zum Installieren des Gerätes und Einsetzen in die Bodengruppe 75 wird das Gerät in das oberirdische Ende der Druckleitung 80 eingeführt und dann wird Antriebsmedium in die Leitung 80 oberhalb des Gerätes gepumpt. Dadurch wird das Gerät zusammen mit dem Antriebsmedium nach unten bewegt. Das unterhalb des Gerätes in der Druckleitung 80 gefangene Medium verschließt unter dem zunehmenden Druck das Saugventil 78 und strömt dann durch den Kanal 85, den Ablaßkanal 84, den Förderkanal 82 in. der Bodengruppe 75 zur Förderleitung 83. Sobald die Außenfläche 43 des Elements 14 auf dem Saugventil 78 aufsitzt, kommt das Gerät zum Stillstand und wird durch den Druck des Arbeitsmediums in Position gehalten. Durch den Druck des Antriebsmediums in der Druckleitung 80 wird zwischen dem Gehäusesegment 35 und dem Saugventil 78 eine Abdichtung geschaffen. Das Auslaßelement 17 für das Antriebsmedium paßt glatt in die große zylindrische Ausnehmung 79 hinein und der Rest des Gerätes entsprechend in die kleine zylindrische Ausnehmung 77. In einem typischen Ausführungsbeispiel wird als Antriebsmedium öl verwendet, das aus der Bohrung als Fördermedium entnommen und aus dem etwas Gas, Wasser und Sand entfernt wird. Dieses Antriebsmedium wird dann oberirdisch durch eine dreistufige Pumpe auf einen Druck von etwa zwischen 21 χ 10 und 35 χ 10 ν/π»² gebracht.

Um das betriebene Gerät aus der Bodengruppe 75 wieder zu entfernen, wird die Strömungsrichtung des unter Druck stehenden Antriebsmediums umgekehrt. Demgemäß wird Antriebemedium nach unten durch die Förderleitung 83 zu den Leitungen 82, 84 und 85 gepumpt, wodurch eich das Gehäueesegment 35 vom Saugventil 78 abhebt und worauf das

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Gerät durch die Druckleitung 80 hindurch nach oben geschoben wird.

Wenn sich das Gerät am Einsatzplatz befindet, werden die Gehäusesegmente 24, 30, 35, 46, 54, 60 von der Bodengruppe 75 axial ausgerichtet gehalten und vom Druck des Antriebsmediums in der Druckleitung 80 zusammengepreßt. Auf diese Weise dichten die konischen Flächen 114, 115 die Gehäusesegmente gegeneinander ab. Das unter Druck stehende Antriebsmedium fließt dann durch die Druckleitung 80 und den Druckkanal 81 zum zugehörigen Einlaßelement 16. Beim Durchströmen der Turbine vom Einlaßelement 16 zum Auslaßelement 17 gibt das'Antriebsmedium Energie an die Laufschaufeln 23 ab, wodurch die Welle 11 in Drehung versetzt wirdt Diese treibt dann die Laufschaufeln 29 der Rotorelemente 12 in der axial durchströmten Pumpe zwischen deren Einlaßelement 14 und deren Auslaßelement 15 an. Das benutzte Antriebsmedium fließt vom Auslaßelement 17 für das Antriebsmedium durch den Ablaßkanal 84 und den Förderkanal 82 zur Förderleitung 83 ab. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist eine getrennte Leitung vorgesehen, um das verbrauchte Antriebsmedium zurück nach oben zu leiten. Der von den Laufschaufeln 29 der Pumpe erzeugte Unterdruck öffnet das Saugventil 78, so daß das Fördermedium - typischerweise öl und Gas - durch das Saugventil 78 hindurch zum Einlaßelement

14 für das Fördermedium gesaugt wird. Während das Fördermedium die Rotor- und Statorelemente 12, 13 zwischen dem zugeordneten Einlaßelement 14 und dem zugeordneten Auslaßelement 15 durchströmt, geben die Schaufeln 23 Energie an das Medium ab. Das Fördermedium fließt durch den Förderkanal 82 zur Förderleitung 83 und gelangt dadurch nach oben. Das Fördermedium verläßt das Auslaßelement

15 unter Säulendruck, der genügend hoch ist, um das Fördermedium bis zum oberen Ende der Förderleitung zu trans-

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portieren. Bei einer Bohrlochtiefe von etwa 3000 m liegt der Säulendruck üblicherweise bei etwa 28 χ 10⁶ N/m^a.

Die aneinandergrenzende alternierende Anordnung von Rotor- und 3tatorelementen 12, 13 gegenüber der Welle 11 führt dazu, daß die Gleitlager der Statorelemente 13 die Welle 11 in dichten Abständen über deren gesamte Länge tragen. Die Gleitlager in den Statorelementen 13 und die Gleitlager in den Elementen 14 bis 17 halten die Welle 11 folglich während des Betriebes in einer präzisen axialen Flucht. Dennoch erlauben die Abstände zwischen den Gleitlagern der Statorelemente 13 und die Ringräume 49, 57, 66, die die Länge der Gleitlager innerhalb der Elemente 15, 16 und 17 verkürzen, daß die Welle 11 zum Passieren eines gekrümmten Rohres 10 in ausreichendem Maß gebogen werden kann.

Das Drucklager im Auslaßelement 17 für das Antriebsmedium stützt die Welle 11 in axialer Richtung ab, ermöglicht geringe Axialverschiebungen der Welle 11 im Betrieb des Gerätes und ermöglicht eine axiale Verschiebung der Welle 11 gegenüber den Gehäusesegmenten, wenn das Gerät unter Ausbiegung der Welle 11 installiert wird.

In nicht dargestellten Ausführungsbeispielen sind andere Abdichtmittel zwischen den Grenzflächen benachbarter Gehäusesegmente vorgesehen. In einem Ausführungsbeiapiel werden andere Mittel angewandt, um es benachbarten Gehäusesegmenten zu ermöglichen, aus der Fluchtlinie herauszuschwenken, wenn die Welle gebogen wird. ObwohJ. axial durchströmte Maschinen im Hinblick auf deren Kleinen Durchmesser bevorzugt werden, kann das vorstehend am Ausführungsbeispiel erläuterte Konzept auch für eine Zentrifugal- oder gemischt durchströmte Maschine

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setzt werden; hierbei sind die Rotor- und Statorschaufeln entsprechend umkonstruiert und im Peller mit; Laufschaufeln werden anstelle der Naben verwendet. Weiterhin 4-St in einem Ausführungsbeispiel vorgesehen/ die WeI^e Tj nicht einstückig, sondern aus einer Vielzahl von verschwenkbaren und in sich steifen Einselsegmenten auszubilden. Während in dem dargestellten Ausführungepeispiel die Gehäuseelemente sowohl der Rotorais auch der Statorelemente länger als die jeweiligen Naben ausgeführt sind, damit beim Schwenken keine gegenseitige Behinderung stattfindet, ist dieses Ziel bei einer anderen Ausfuhrungsform dadurch erreicht worden» daß nur die Gehäusesegmente der Rotor- oaer der gtatorelemente'12 oder 13 länger als die zugeordnete Nabe gemacht wurden.

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-ÄS-L e e r s e ί t e

Claims

KOBE, INC., eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates California, 3040 East Slauson Avenue, Huntington Park, California 90255 (V. St. A.)

Strömungsmaschine

Ansprüche

1J Strömungsmaschine, gekennzeichnet durch eine flexible Welle (11) ;

durch eine Anzahl Rotorelemente (12) und eine Anzahl Statorelemente (13), die benachbart und alternierend zueinander um die Welle herum angeordnet und mit Kanälen für einen Strömungsmittelfluß im wesentlichen in Richtung der Welle versehen sind; durch einen Einlaß am einen Ende der Elemente zum Einleiten des Strömungsmittels in die Strömungskanäle;

durch einen Auslaß am anderen Ende der Elemente für das abströmende Strömungsmittel; durch mindestens eine Laufschaufel (23) pro Rotorele-

DKS/ig

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ORIGINAL INSPECTED

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ment (12), die mit der Welle (11) verbunden und von einem Gehäusesegment (24) umgeben ist, das mit Spiel um die Schaufel bzw. Schaufeln verläuft; durch mindestens eine jedem Statorelement (13) zugeordnete und mit der Welle (11) unverbundene Leitschaufel (29), an der ein Gehäusesegment (30) befestigt ist;

durch Gleitlager innerhalb der Gehäusesegmente für die Welle (11);

durch eine Drucklageranordnung zum axialen Abstützen der Welle (11) innerhalb der Gehäusesegmente (24, 30), das eine Verschiebung der Welle axial gegenüber den Gehäusesegmenten beim Ausbiegen der Welle ermöglicht; durch eine mindestens bei axialer Ausrichtung der Gehäusesegmente wirksame Abdichtung aneinanderstoßender Gehäuseflächen, wobei die Abdichtung ein Verschwenken aneinandergrenzender Gehäusesegmente beim Ausbiegen der Welle (11) ermöglicht;

und durch eine Einrichtung (117, 118) zur Verhinderung relativer Verdrehungen zwischen den Gehäusesegmenten.
2. Strömungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusesegmente (24, 30) der Rotorelemente (12) und/oder der Statorelemente (13) länger als die von ihnen umschlossenen Schaufeln (23, 29) sind.
3. Strömungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitlager für die Welle (11) je Statorelement (13) eine Nabe (28) aufweisen, die die Welle (11) angepaßt umgibt und die Leitschaufel(n) (29) radial abstehend trägt.
4. Strömungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Statorelement (13) ein dessen Gehäusesegment (30), eine Leitschaufel (29) und die Nabe (28) radial durchsetzender Schmiermittel-Kanal (32) vorgesehen ist. 8Ö9830/Ö684

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5. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rotorelement (12) eine Nabe (22) aufweist, die mit der Welle (11) verbunden ist und die Laufschaufel(n) (23) radial abstehend trägt.
6. Strömungsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusesegmente (24, 30) der Rotor- und Statorelemente (12, 13) länger als die zugeordneten Schaufeln (23, 29) und Naben (22, 28) sind.
7. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Unterbindung relativer Verdrehungen zwischen den Gehäusesegmenten (24, 30) aus einer Keilnut (118) am einen und einem Keil (117)am anderen Ende der Oberfläche eines jeden Gehäusesegmentes bestehen, wobei der Keil jedes Gehäusesegmentes lose in die zugeordnete Keilnut des angrenzenden Gehäusesegmentes eingepaßt ist.
8. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1

bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusesegmente (24, 30) an ihren entgegengesetzten Enden mit zueinanderpassenden konischen Flächen (114, 115) versehen sind, die bei axialer Ausrichtung der Gehäusesegmente abdichtend aneinanderliegen; und daß an der Außenseite mindestens jeweils einer der zueinanderpassenden konischen Flächen (114, 115) ein Freischnitt (116) vorgesehen ist.
9. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (11) durchgehend aus einem einzigen Metallstück besteht.

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10. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leit- und Laufschaufeln (29, 23) axial durchströmt sind.
11. Tauch-Turbinenpumpe zur Installation in der Bodengruppe einer Erdölbohrung o. dgl., gekennzeichnet durch

eine dreh- und biegbare Welle (11), durch eine Anzahl von Gruppen aus je mindestens einer Laufschaufel (23) und einer Anzahl von Gruppen aus je einer Leitschaufel (29), die um die Welle herum aufeinanderfolgend und alternierend angeordnet und von denen die Laufschaufeln mit der Welle verbunden sind; durch ein stationäres langgestrecktes und biegbares, die Welle und die Schaufeln umgebendes Gehäuse (24, 30), dessen Biegbarkeit derjenigen der Welle und der mit ihm verbundenen Leitschaufeln entspricht; durch eine Gleitlagerung für die Welle im Gehäuse; durch eine Drucklageranordnung in dem Gehäuse zur Aufnahme von durch die Welle übertragener Axialkräfte; durch einen Einlaß am einen Ende eines ersten Teils der Schaufelgruppen zur Einleitung eines Fördermediums aus der Bohrung o. dgl. in den ersten Bereich; durch einen Auslaß am anderen Ende des ersten Bereichs der Schaufelgruppen zur Abgabe des im Druck verstärkten Fördermediums;

durch einen Einlaß am einen Ende eines zweiten Bereichs der Gruppen v.on Schaufeln zur Einleitung eines Antriebs mediums in diesem zweiten Bereich und durch einen Auslaß am anderen Ende des zweiten Bereichs der Schaufelgruppen zur Abgabe von verbrauchtem Antriebsmedium aus dem zweiten Bereich.
12. Tauch-Turbinenpumpe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (24, 30) gegliedert ist.
13. Tauch-Turbinenpumpe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das

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Gehäuse aus einer Anzahl individueller Gehäusesegmente (24, 30) besteht, die gegenüber axialer Rotation gesichert angeordnet, bei axialer Ausrichtung zueinander untereinander abgedichtet und aus der axialen Ausrichtung heraus bei sich verbiegender Welle (11) herausbewegbar sind.
14. Tauch-Turbinenpumpe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Gehäusesegment (24, 30) an seinen gegenüberliegenden Enden mit zuexnanderpassenden konischen Flächen (114, 115) versehen ist, die bei axialer Ausrichtung zu angrenzenden Gehäusesegmenten einen Sitz für deren konische 'Flächen bilden.
15. Tauch-Turbinenpumpe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der konischen Flächen (114, 115) in ihrem äußeren Bereich durch einen gegenläufigen Freischnitt

(116) abgebrochen ist.
16. Tauch-Turbinenpumpe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Gehäusesegment (24, 30) eine Gruppe von Schaufeln (23, 29) umgibt.
17. Tauch-Turbinenpumpe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitlager aus einer Nabe (28) je Gruppe von Leitschaufeln (29) besteht, die die Welle (11) angepaßt umgibt und die Gruppe von Leitschaufeln (29) trägt.
18. Tauch-Turbinenpumpe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Schmiermittel-Quelle, dadurch gekennzeichnet, daß je Nabe (28) ein radialer Schmiermittel-Kanal (32) vorgesehen ist, der das Gehäuse, eine Leitschaufel (29) und die Nabe bis zur Welle (11)

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durchsetzt und an eine Schmiermittel-Zuführung (90) angeschlossen ist.
19. Tauch-Turbinenpumpe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (24, 30) über den größeren Teil seiner Längsausdehnung einen kleinen Durchmesser und in einem oberen Bereich einen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser aufweist;

und daß die Drucklageranordnung in dem Abschnitt vergrößerten Durchmessers des Gehäuses angeordnet ist.
20. Tauch-Turbinenpumpe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodengruppe (75) eine das Gehäuse umgebende Seitenwand und eine in dieser Seitenwand sich über die Länge des Gehäuses erstreckende Spiralnut (90) aufweist.
21. Axial durchströmte Turbinenpumpe zur Installation in einer länglichen Bodengruppe o. dgl., bestehend aus einer axial durchströmten Turbine und einer axial durchströmten Pumpe, die durch eine Welle miteinander verbunden sind, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

gekennzeichnet durch ein längliches stationäres Gehäuse (24, 30) mit einem kleinen Durchmesser über den größeren Teil seiner Länge und einem im Durchmesser vergrößerten Bereich an seinem oberen Ende, das in die Bodengruppe (75) o. dgl. einsetzbar ist;

und durch eine Drucklageranordnung innerhalb des im Durchmesser vergrößerten Bereichs des Gehäuses zur axialen Halterung der Welle (11).
22. Turbinenpumpe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, deren Bodengruppe o. dgl. sich am Ende einer unter Druck stehenden Leitung für ein Antriebsmedium innerhalb eines Bohrloches o. dgl. befindet, da-

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durch gekennzeichnet, daß die Druckleitung (80) mit der Drucklageranordnung innerhalb des im Durchmesser vergrößerten Bereiches des Gehäuses zu Schmierungszwecken verbunden ist.
23. Turbinenpumpe nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende, die Drucklageranordnung bildende Merkmale: Einen zylindrischen Hohlraum (63) innerhalb des oberen Bereiches des Gehäuses (60),

einen zylindrischen Durckring (97), der innerhalb des Hohlraums (63) angeordnet und mit der Welle (11) verbunden ist,

einen ersten und einen zweiten Spielraum (94) zwischen den stirnseitigen Enden des Druckrings (97) und des Hohlraums (63), deren Größe in Abhängigkeit von Axialbewegungen der Welle gegenläufig veränderbar ist,

eine erste und eine zweite Ringnut (107, 100) im vergrößerten Bereich des Gehäuses, die an die Enden des Hohlraums (63) angrenzen und mit diesen in Verbindung stehen,

einen ersten und einen zweiten Ringraum (103, 98) die die Welle (11) angrenzen an die Enden des Hohlraums (63) umgeben und in Verbindung mit dem ersten bzw. dem zweiten Spielraum (94) stehen,

eine erste Druckmittel-Quelle auf einer ersten Druckstufe, ,

einen ersten und einen zweiten Kanal (108, 101) die die erste Quelle mit der ersten bzw. zweiten Ringnut (107, 100) verbinden,

eine erste und eine zweite Drosselstelle (109, 102) mit festen Querschnitten in dem ersten bzw. dem zweiten Kanal (108, 101)

und mit einer zweiten Druckmittel-Quelle .auf einem zweiten Druckpegel, der von dem ersten Druckpegel abweicht, wobei die zweite Druckmittel-Quelle an den ersten und

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zweiten Ringraum (103, 98) derart angeschlossen ist, daß sich der Druck in der ersten und zweiten Ringnut (107, 100) umgekehrt proportional zur Größe des ersten und zweiten Spielraums (94) in Abhängigkeit von axialen Bewegungen der Welle (11) ändert.
24. Turbinenpumpe nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (97) auf seiner Außenseite mit einer Umfangsnut (110) versehen ist und die zweite Druckquelle mit der umfangsnut in Verbindung steht.
25. Turbinenpumpe nach Anspruch 23 oder 24, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Druckring (95), der im Bereich des vergrößerten Teils des Gehäuses (60 mit der Welle (11) verbunden ist und zwei Stirnflächen aufweist, von denen die erste dem stirnseitigen Ende der Welle benachbart ist;

durch eine Verbindung der ersten Druckquelle mit den aneinandergrenzenden Endflächen der Welle (11) und des zusätzlichen Druckrings (95);

und durch eine Verbindung der zweiten Druckquelle mit der zweiten Stirnfläche des zusätzlichen Druckrings (95)/ wobei der zusätzliche Druckring so dimensioniert ist, daß er die von der Turbine und der Pumpe auf die Welle (11) ausgeübten Kräfte etwa ausgleicht.

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