[go: up one dir, main page]

RU2472039C1 - Structural row of vertical electrically driven oil pumps - Google Patents

Structural row of vertical electrically driven oil pumps Download PDF

Info

Publication number
RU2472039C1
RU2472039C1 RU2011146984/06A RU2011146984A RU2472039C1 RU 2472039 C1 RU2472039 C1 RU 2472039C1 RU 2011146984/06 A RU2011146984/06 A RU 2011146984/06A RU 2011146984 A RU2011146984 A RU 2011146984A RU 2472039 C1 RU2472039 C1 RU 2472039C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pump
section
pressure
booster
impeller
Prior art date
Application number
RU2011146984/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Георгиевич Валюхов
Алексей Иванович Житенёв
Сергей Вячеславович Житенёв
Сергей Владимирович Печкуров
Николай Павлович Селиванов
Original Assignee
Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Тэн"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Тэн" filed Critical Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Тэн"
Priority to RU2011146984/06A priority Critical patent/RU2472039C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2472039C1 publication Critical patent/RU2472039C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: structural row of vertical electrically driven oil pumps (EOP) includes single-type vertical oil EOP with similar capacity and with the head that is differentiated from pump to pump, as well as with suitable power of electric motor. Each EOP includes the main pump, transmission, booster and intake tube, which are in-series connected to electric motor in downward direction. Main pump includes rotor shaft and at least one pressure section with impeller and guide vane, supply channel and discharge section. In booster housing there arranged is screw with the shaft on which there fixed is bushing with multi-flow impeller. Streamlined surface of bushing has the shape of an unduloid. Bushing inlet includes anti-cavitation section and transition section with radius that is enlarged in flow direction to radius of outlet section. Booster impeller is provided with multi-stage increase in flow direction and in geometrical progression of quantity and number of flows of spiral blades of screw. Pressure sections are in-series connected in the main pump and have the possibility of transmitting the pressure to each subsequent section and/or to the outlet of pressure line, which is added to the pressure created in each of the previous sections. Total number of pressure sections is not less than that determined with ratio of the specified pump head to the head created with one section.
EFFECT: creation of a number of EOP with increased stability and operating life at increase in efficiency, and reduction of power consumed for pumping of any kinds of oil-bearing media, including in no-cavitation modes.
8 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к насосостроению, а именно к вертикальным нефтяным электронасосным агрегатам. и может быть использовано в нефтяной, газовой, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to a pump engineering, and in particular to a vertical oil pumping units. and can be used in the oil, gas, chemical and other industries.

Известен вертикальный химический электронасосный агрегат для перекачивания агрессивных сред, содержащий электродвигатель, сопряженный с ним шнекоцентробежный насос, снабженный всасывающим и выходным патрубками. С целью повышения антикавитационных показателей насоса всасывающий патрубок содержит подкачивающий шнек, закрепленный на валу шнекоцентробежного насоса (RU 2006122670 А, опубл. 10.01.2008).Known vertical chemical electric pumping unit for pumping aggressive media, containing an electric motor, coupled to it a screw centrifugal pump, equipped with a suction and outlet pipes. In order to increase the anti-cavitation performance of the pump, the suction pipe contains a booster screw fixed to the shaft of the screw-centrifugal pump (RU 2006122670 A, publ. 10.01.2008).

Известен шнекоцентробежный насос, содержащий корпус, установленный в нем направляющий аппарат и подвижно на передней и задней подшипниковых опорах ротор, включающий шнековый преднасос и центробежные колеса, имеющие втулки и диски, в которых вблизи втулки выполнены сквозные отверстия. В дисках с обеих сторон выполнены каналы, равномерно распределенные по окружности и ограниченные крышками. Передняя опора ротора выполнена в виде подшипника качения, внутренняя обойма которого прочно скреплена с наружными кромками шнека (RU 2252337 С2, опубл. 20.05.2005).A screw centrifugal pump is known, comprising a housing, a guide apparatus mounted therein, and a rotor movably mounted on the front and rear bearings of the bearings, including a screw pre-pump and centrifugal wheels having bushings and disks in which through holes are made near the bush. In the disks on both sides, channels are made uniformly distributed around the circumference and bounded by covers. The front support of the rotor is made in the form of a rolling bearing, the inner race of which is firmly bonded to the outer edges of the screw (RU 2252337 C2, publ. 20.05.2005).

Известен вертикальный шнеково-центробежный насос, содержащий корпус с установленными в нем центробежным рабочим колесом и предвключенным шнеком, размещенным внутри нижней части удлиненной трубы, консольно закрепленной к центральной всасывающей части корпуса. Колесо и шнек соединены между собой удлиненной трансмиссией. На всасывающем участке трубы выполнен один или более обратных клапанов, например, в виде расположенных выше предвключенного шнека окон, снабженных нормально закрытыми лепестковыми упругими элементами, выполненных с возможностью открытия за счет давления разрежения перекачиваемой жидкости при ее полном заполнении вращающегося центробежного рабочего колеса (RU 2305208 С1, опубл. 27.08.2007).A vertical screw-centrifugal pump is known, comprising a housing with a centrifugal impeller installed in it and an upstream screw located inside the lower part of the elongated pipe, cantilevered to the central suction part of the housing. The wheel and auger are interconnected by an extended transmission. On the suction pipe section, one or more check valves are made, for example, in the form of windows located above the upstream screw and equipped with normally closed flap elastic elements made with the possibility of opening due to rarefaction pressure of the pumped liquid when it is completely filled with a rotating centrifugal impeller (RU 2305208 C1 published on August 27, 2007).

Недостатками известных технических решений являются относительно невысокие надежность и долговечность работы и обусловленные конструктивными решениями невысокие гидродинамические характеристики, что приводит к повышенному износу рабочих узлов и снижению КПД насосов в процессе эксплуатации.The disadvantages of the known technical solutions are the relatively low reliability and durability of the work and low hydrodynamic characteristics due to the design solutions, which leads to increased wear of the working units and lower efficiency of the pumps during operation.

Задача, решаемая изобретением, заключается в разработке конструктивного ряда вертикальных нефтяных электронасосных агрегатов с повышенной стабильностью и долговечностью работы при увеличении КПД и снижении энергоемкости перекачивания любых видов нефтесодержащих жидкостей от товарной нефти и нефтепродуктов до сырой и обводненной нефти с высоким содержанием воды, а также твердых дискретных частиц, в том числе с перекачиванием указанных сред в безкавитационных режимах.The problem solved by the invention is to develop a design series of vertical oil electric pump units with increased stability and durability while increasing efficiency and reducing the energy consumption of pumping any kind of oil-containing liquids from marketable oil and oil products to crude and flooded oil with a high water content, as well as solid discrete particles, including pumping these media in cavitation-free modes.

Поставленная задача решается тем, что конструктивный ряд вертикальных нефтяных электронасосных агрегатов согласно изобретению содержит предназначенные для перекачивания из безнапорных емкостей в напорные магистрали жидкой среды, преимущественно типа товарной нефти, нефтепродуктов, газоконденсата или обводненной нефти, однотипные вертикальные нефтяные электронасосные агрегаты с одинаковой производительностью по объему перекачиваемой среды и с дифференцированным от насоса к насосу в диапазоне от минимума до максимума напором перекачиваемой среды, а также с адекватной мощностью приводного устройства, предпочтительно имеющего корпус и вал ротора асинхронного электродвигателя, при этом каждый агрегат из указанного конструктивного ряда содержит последовательно соединенные с электродвигателем и между собой корпусами и валами роторов, ориентированные в рабочем положении сверху вниз - основной, предпочтительно, центробежный насос, трансмиссию, бустер и заборную трубу; при этом вал ротора электродвигателя оснащен присоединительной полумуфтой; основной насос содержит снабженный опорным фланцем корпус, состоящий из имеющих открытые на проток полости не менее чем одной напорной секции с крыльчаткой и направляющим аппаратом, подводящего канала, секции отвода с образованием полостями указанных секций и подводящим каналом проточной полости насоса и заключенный в корпус ротор с валом; трансмиссия содержит не менее одной, предпочтительно, не менее двух секций, каждую с двумя концевыми и соединительным корпусами, в которых с опиранием на подшипники установлен вал, заключенный в неподвижную оболочку - разделительную трубу с образованием между последней и упомянутыми корпусами проточной полости для перекачиваемой среды; бустер содержит корпус, размещенное в корпусе рабочее колесо в виде шнека с валом, на котором закреплена втулка с многозаходной крыльчаткой, гидродинамически сопряженной с закрепленным в корпусе спрямляющим аппаратом с образованием совместно с корпусом бустера проточной полости, при этом обтекаемая поверхность втулки и ограниченная ею сторона проточной полости имеют форму тела вращения - ундулоида с вогнуто-выпуклой образующей, а втулка содержит на входе антикавитационный участок, дополненный переходным участком с радиусом, возрастающем по ходу потока до радиуса выходного участка и до обеспечения практически бесступенчатого перехода упомянутой кольцевой полости шнека в кольцевую полость на участке спрямляющего аппарата, а многозаходная крыльчатка выполнена с многоступенчатым возрастанием по ходу потока в геометрической прогрессии количества и числа заходности спиральных лопаток шнека, причем бустер, трансмиссия и основной насос последовательно соосно сообщены валами роторов с валом ротора электродвигателя с образованием валопровода с возможностью синхронного вращения с валом электродвигателя и передачи крутящего момента роторам основного насоса и бустера, а путем соединения упомянутых проточных полостей насоса, трансмиссии, бустера и заборной трубы в электронасосном агрегате образован единый проточный тракт, кроме того, упомянутые напорные секции последовательно соединены в насосе по потоку перекачиваемой среды с возможностью передачи в каждую последующую секцию и/или на выход в напорную линию давления, суммированного с давлением, создаваемым в каждой из предыдущих секций, а общее число напорных секций в насосе принято не менее определяемого отношением заданного напора насоса к напору, создаваемому одной секцией.The problem is solved in that the constructive series of vertical oil pumping units according to the invention comprises those of the same type vertical oil pumping units with the same capacity in terms of pumped volume, pumped from pressure vessels to pressure lines of a liquid medium, mainly a type of marketable oil, oil products, gas condensate or flooded oil. medium and with differentiated from pump to pump in the range from minimum to maximum pressure pumped medium, as well as with adequate power of the drive device, preferably having a casing and a rotor shaft of an induction motor, each unit from the specified series contains in series connected to the electric motor and between the bodies and rotor shafts, oriented in the working position from top to bottom, preferably a centrifugal pump, transmission, booster and intake pipe; wherein the rotor shaft of the electric motor is equipped with a connecting coupling half; the main pump comprises a housing equipped with a support flange, consisting of at least one pressure section with an impeller and a guiding apparatus open to the duct, an inlet channel, an outlet section with the cavities of said sections and an inlet channel of the pump flow cavity and a rotor with a shaft enclosed in the housing ; the transmission contains at least one, preferably at least two sections, each with two end and connecting housings, in which, based on the bearings, a shaft is installed, enclosed in a fixed shell - a separation pipe with the formation of a flow cavity between the last and the said housings for the pumped medium; the booster comprises a housing, an impeller placed in the housing in the form of a screw with a shaft, on which a sleeve with a multi-start impeller is mounted, hydrodynamically coupled to a straightening device fixed to the housing with the formation of a flow cavity together with the booster housing, while the streamlined surface of the sleeve and the flow side bounded by it the cavities have the shape of a body of revolution - an unduloid with a concave-convex generatrix, and the sleeve contains an anti-cavitation section at the inlet, supplemented by a transition section with a radius, age downstream to the radius of the outlet section and to ensure a virtually stepless transition of the aforementioned annular cavity of the screw into the annular cavity on the section of the straightening apparatus, and the multi-starting impeller is made with multistage increase along the flow in geometric progression of the number and number of spiral spiral blades of the screw, and the booster the transmission and the main pump are sequentially coaxially communicated by the rotor shafts with the rotor shaft of the electric motor with the formation of a shaft shaft with the possibility of synchronously about rotation with the motor shaft and transmission of torque to the rotors of the main pump and the booster, and by connecting the said flow cavities of the pump, transmission, booster and intake pipe, a single flow path is formed in the electric pump unit, in addition, the pressure sections are connected in series in the pump to the pumped stream media with the possibility of transmission to each subsequent section and / or outlet to the pressure line of pressure, summed with the pressure created in each of the previous sections, and the total number pressure in the pump sections taken not less than a predetermined ratio determined by the pump pressure to the pressure generated by one section.

При этом крыльчатка каждой напорной секции может быть выполнена в виде рабочего колеса, включающего диск, снабженный с заходной стороны спирально изогнутыми в плане лопатками, разделенными межлопаточными каналами, активный объем динамического заполнения которых перекачиваемой средой выполнен с возможностью выброса на проток за один оборот рабочего колеса не менее 1,4·10-5 м3/об.In this case, the impeller of each pressure section can be made in the form of an impeller, including a disk equipped with spiral blades curved in plan view, separated by interscapular channels, the active volume of which is dynamically filled by the pumped medium, with the possibility of discharge into the duct during one revolution of the impeller less than 1.4 · 10 -5 m 3 / about.

Крыльчатка шнека бустера может быть выполнена на входе трехзаходной, а на выходе двенадцатизаходной, при этом входные лопатки пролонгированы на всю длину шнека, а выходные дополнены тремя лопатками второй ступени и шестью лопатками третьей ступени, осевая длина последних в проекции на радиально-осевую плоскость составляет не более 17%, а лопаток второй ступени не более 35% осевой длины шнека, считая от условной выходной плоскости, нормальной к оси шнека.The impeller of the booster screw can be made at the inlet of the three-way, and at the exit of the twelve-way one, while the inlet blades are extended over the entire length of the auger, and the outlet blades are supplemented with three blades of the second stage and six blades of the third stage, the axial length of the latter in projection onto the radial-axial plane is not more than 17%, and second stage blades no more than 35% of the axial length of the screw, counting from the conditional output plane normal to the axis of the screw.

Примыкающая к бустеру снизу заборная труба может быть снабжена защитной сеткой или, по меньшей мере, защитной сеткой-фильтром.The intake pipe adjacent to the booster from below may be provided with a protective net or at least a protective filter net.

Каждая секция трансмиссии может иметь протяженную трубчатую форму, выполнена с возможностью встречной передачи крутящего момента от электродвигателя к бустеру и транспортирования перекачиваемой среды от заборной трубы через бустер и трансмиссию в основной насос.Each section of the transmission can have an extended tubular shape, made with the possibility of oncoming transmission of torque from the electric motor to the booster and transporting the pumped medium from the intake pipe through the booster and transmission to the main pump.

Каждая сборная секция трансмиссии может быть принята одной из двух длин, отличающихся одна от другой не менее чем на длину бустера.Each assembly section of the transmission can be adopted in one of two lengths that differ from one another by no less than the length of the booster.

Основной насос может содержать верхнюю и нижнюю подшипниковые опоры и узел уплотнения, расположенный между верхней подшипниковой опорой и секцией отвода.The main pump may comprise an upper and lower bearing support and a seal assembly located between the upper bearing support and the tap section.

Электродвигатель может быть выполнен асинхронным взрывозащищенным мощностью от 5 до 150 кВт, напряжением 380/660 В и с частотой оборотов n=50 с-1 (3000 об/мин)±50%.The electric motor can be made asynchronous explosion-proof power from 5 to 150 kW, voltage 380/660 V and with a speed of n = 50 s -1 (3000 rpm) ± 50%.

Технический результат, достигаемый приведенной совокупностью признаков, состоит в разработке конструктивного ряда вертикальных нефтяных электронасосных агрегатов с повышенной стабильностью и долговечностью работы при увеличении КПД и снижении энергоемкости перекачивания любых видов нефтесодержащих жидкостей от товарной нефти и нефтепродуктов до сырой и обводненной нефти с высоким содержанием воды, а также твердых дискретных частиц, в том числе с перекачиванием указанных сред в безкавитационных режимах, что достигается за счет разработанных в изобретении технических решений секционированного насоса, позволяющего варьировать в широких пределах достигаемый напор перекачиваемой жидкой среды, а также оригинальных компактных полифункционально исполненных сборных секций трансмиссии и найденной в изобретении антикавитационной композиции вала ротора, втулки со ступенчато многозаходной крыльчаткой и проточной полости бустера.The technical result achieved by the given set of features consists in developing a constructive series of vertical oil electric pump units with increased stability and durability while increasing efficiency and reducing the energy intensity of pumping any kind of oil-containing liquids from marketable oil and oil products to crude and irrigated oil with a high water content, and also solid discrete particles, including pumping these media in cavitation-free modes, which is achieved by the technical solutions of the partitioned pump used in the invention, which make it possible to vary widely the achieved head of the pumped liquid medium, as well as the original compact multifunctionally designed prefabricated transmission sections and the anticavitation composition of the rotor shaft, sleeve with a step-by-step multiple-entry impeller and flow cavity of the booster found in the invention.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

На фиг.1 изображен вертикальный нефтяной электронасосный агрегат, вид спереди;Figure 1 shows a vertical oil pump unit, front view;

На фиг.2 - основной центробежный насос, вертикальный разрез;Figure 2 - the main centrifugal pump, a vertical section;

На фиг.3 - трансмиссия, вертикальный разрез;Figure 3 - transmission, vertical section;

На фиг.4 - бустер, вертикальный разрез;Figure 4 - booster, vertical section;

На фиг.5 - крыльчатка основного насоса в изометрии.In Fig.5 - the impeller of the main pump in isometry.

Конструктивный ряд вертикальных нефтяных электронасосных агрегатов содержит предназначенные для перекачивания из безнапорных емкостей в напорные магистрали жидкой среды, преимущественно типа товарной нефти, нефтепродуктов, газоконденсата или обводненной нефти, однотипные вертикальные нефтяные электронасосные агрегаты 1 с одинаковой производительностью по объему перекачиваемой среды и с дифференцированным от насоса к насосу в диапазоне от минимума до максимума напором перекачиваемой среды, а также с адекватной мощностью приводного устройства. Приводное устройство имеет корпус 2 и вал 3 ротора асинхронного электродвигателя 4. Вал 3 ротора электродвигателя 4 оснащен присоединительной полумуфтой 5.The constructive series of vertical oil pumping units contains those designed for pumping from pressure vessels into pressure lines of a liquid medium, mainly a type of marketable oil, oil products, gas condensate or flooded oil, the same type of vertical oil pumping units 1 with the same capacity in terms of the volume of pumped medium and differentiated from pump to the pump in the range from minimum to maximum the pressure of the pumped medium, as well as with adequate drive power on the device. The drive device has a housing 2 and a shaft 3 of the rotor of an induction motor 4. The shaft 3 of the rotor of the electric motor 4 is equipped with a connecting coupling half 5.

Каждый агрегат 1 из указанного конструктивного ряда содержит последовательно соединенные с электродвигателем 4 и между собой корпусами и валами роторов, ориентированные в рабочем положении сверху вниз - основной, предпочтительно, центробежный насос 6, трансмиссию 7, бустер 8 и заборную трубу 9.Each unit 1 from the specified series contains in series connected to the motor 4 and between the housings and the rotor shafts, oriented in the working position from top to bottom - the main, preferably a centrifugal pump 6, transmission 7, booster 8 and intake pipe 9.

Основной насос 6 содержит снабженный опорным фланцем 10 корпус 11, состоящий из имеющих открытые на проток полости не менее чем одной напорной секции 12 с крыльчаткой 13 и направляющим аппаратом 14, подводящего канала 15, секции 16 отвода с образованием полостями указанных секций и подводящим каналом проточной полости 17 насоса и заключенный в корпус 11 ротор с валом 18.The main pump 6 comprises a housing 11 provided with a support flange 10, which consists of at least one pressure section 12 having open impeller sections with an impeller 13 and a guiding device 14, the inlet channel 15, the outlet section 16 to form the cavities of these sections and the inlet channel of the flow cavity 17 pump and enclosed in the housing 11 of the rotor with a shaft 18.

Трансмиссия 7 содержит не менее одной, предпочтительно не менее двух секций 19, каждую с двумя концевыми корпусами 20 и соединительным корпусом 21, в которых с опиранием на подшипники установлен вал 22, заключенный в неподвижную оболочку - разделительную трубу 23 с образованием между последней и упомянутыми корпусами проточной полости 24 для перекачиваемой среды.The transmission 7 contains at least one, preferably at least two sections 19, each with two end housings 20 and a connecting housing 21, in which, with the bearings resting on the shaft 22, enclosed in a stationary shell - a separation pipe 23 with the formation between the latter and the said housings flow cavity 24 for the pumped medium.

Бустер 8 содержит корпус 25, размещенное в корпусе рабочее колесо в виде шнека 26 с валом 27. На валу27 закреплена втулка 28 с многозаходной крыльчаткой 29, гидродинамически сопряженной с закрепленным в корпусе спрямляющим аппаратом 30 с образованием совместно с корпусом 25 бустера проточной полости 31. Обтекаемая поверхность втулки 28 и ограниченная ею сторона проточной полости 31 имеют форму тела вращения - ундулоида с вогнуто-выпуклой образующей. Втулка 28 содержит на входе антикавитационный участок 32, дополненный переходным участком 33 с радиусом, возрастающем по ходу потока до радиуса выходного участка 34 и до обеспечения практически бесступенчатого перехода последнего и упомянутой кольцевой полости шнека 26 в кольцевую полость на участке спрямляющего аппарата 30. Многозаходная крыльчатка 29 выполнена с многоступенчатым возрастанием по ходу потока в геометрической прогрессии количества и числа заходности спиральных лопаток 35 шнека 26.The booster 8 comprises a housing 25, an impeller placed in the housing in the form of a screw 26 with a shaft 27. A sleeve 28 is mounted on the shaft27 with a multi-input impeller 29, which is hydrodynamically coupled to a straightening device 30 fixed in the housing and forms a flow cavity 31 together with the housing 25. Streamlined the surface of the sleeve 28 and the side of the flow cavity 31 bounded by it have the form of a body of revolution — an unduloid with a concave-convex generatrix. The sleeve 28 contains an anti-cavitation section 32 at the inlet, supplemented by a transition section 33 with a radius increasing along the flow to the radius of the output section 34 and until the last and the mentioned annular cavity of the screw 26 are practically stepless into the annular cavity on the section of the straightening apparatus 30. Multiple impeller 29 made with a multi-stage increase along the flow in geometric progression of the number and number of lead-in spiral blades 35 of the screw 26.

Бустер 8, трансмиссия 7 и основной насос 6 последовательно соосно сообщены валами роторов 27, 22, 18 с валом 3 ротора электродвигателя 4 с образованием валопровода с возможностью синхронного вращения с валом электродвигателя и передачи крутящего момента роторам основного насоса и бустера. Путем соединения упомянутых проточных полостей 17, 24, 31 соответственно насоса 6, трансмиссии 7, бустера 8 и заборной трубы 9 в электронасосном агрегате образован единый проточный тракт.The booster 8, the transmission 7 and the main pump 6 are sequentially coaxially connected by the shafts of the rotors 27, 22, 18 with the shaft 3 of the rotor of the electric motor 4 with the formation of a shaft line with the possibility of synchronous rotation with the motor shaft and the transmission of torque to the rotors of the main pump and booster. By connecting the said flow cavities 17, 24, 31, respectively, of the pump 6, transmission 7, booster 8 and intake pipe 9, a single flow path is formed in the electric pump unit.

Напорные секции 12 основного насоса 6 последовательно соединены в насосе по потоку перекачиваемой среды с возможностью передачи в каждую последующую секцию и/или на выход в напорную линию давления, суммированного с давлением, создаваемым в каждой из предыдущих секций. Общее число напорных секций 12 в насосе принято не менее определяемого отношением заданного напора насоса к напору, создаваемому одной секцией.Pressure sections 12 of the main pump 6 are connected in series in the pump along the flow of the pumped medium with the possibility of transferring pressure to each subsequent section and / or output to the pressure line, combined with the pressure created in each of the previous sections. The total number of pressure sections 12 in the pump is accepted not less than determined by the ratio of the given pump pressure to the pressure created by one section.

Крыльчатка 13 каждой напорной секции 12 выполнена в виде рабочего колеса, включающего диск 36, снабженный с заходной стороны спирально изогнутыми в плане лопатками 37, разделенными межлопаточными каналами 38, активный объем динамического заполнения которых перекачиваемой средой выполнен с возможностью выброса на проток за один оборот рабочего колеса не менее 1,4·10-5 м3 /об.The impeller 13 of each pressure section 12 is made in the form of an impeller, including a disk 36, equipped on the inlet side with blades 37, spirally curved in plan, separated by interscapular channels 38, the active volume of which is dynamically filled by the pumped medium is made with the possibility of discharge into the duct during one revolution of the impeller not less than 1.4 · 10 -5 m 3 / about.

Крыльчатка 29 шнека 26 бустера 8 выполнена на входе трехзаходной, а на выходе двенадцатизаходной. Входные лопатки пролонгированы на всю длину шнека 26, а выходные дополнены тремя лопатками второй ступени и шестью лопатками третьей ступени. Осевая длина лопаток третьей ступени в проекции на радиально-осевую плоскость составляет не более 17%, а лопаток второй ступени не более 35% осевой длины шнека, считая от условной выходной плоскости, нормальной к оси шнека.The impeller 29 of the screw 26 of the booster 8 is made at the inlet of the three-way, and at the exit of the twelve-way. The input vanes are extended over the entire length of the screw 26, and the output vanes are complemented by three second-stage vanes and six third-stage vanes. The axial length of the blades of the third stage in the projection onto the radial-axial plane is not more than 17%, and the blades of the second stage are not more than 35% of the axial length of the screw, counting from the conditional output plane normal to the axis of the screw.

Примыкающая к бустеру 8 снизу заборная труба 9 снабжена защитной сеткой или, по меньшей мере, защитной сеткой-фильтром.Adjacent to the booster 8 from the bottom, the intake pipe 9 is provided with a protective net or, at least, a protective filter net.

Каждая секция 19 трансмиссии 7 имеет протяженную трубчатую форму, выполнена с возможностью встречной передачи крутящего момента от электродвигателя 4 к бустеру 8 и транспортирования перекачиваемой среды от заборной трубы 9 через бустер 8 и трансмиссию 7 в насос 6.Each section 19 of the transmission 7 has an extended tubular shape, configured to counter transmit torque from the electric motor 4 to the booster 8 and transport the pumped medium from the intake pipe 9 through the booster 8 and the transmission 7 to the pump 6.

Каждая сборная секция 19 трансмиссии 7 принята одной из двух длин, отличающихся одна от другой не менее чем на длину бустера 8.Each assembly section 19 of the transmission 7 adopted one of two lengths that differ from one another by at least the length of the booster 8.

Основной насос 6 содержит верхнюю и нижнюю подшипниковые опоры 39 и 40 и узел 41 уплотнения, расположенный между верхней подшипниковой опорой 39 и секцией 16 отвода.The main pump 6 comprises an upper and lower bearing support 39 and 40 and a seal assembly 41 located between the upper bearing support 39 and the tap section 16.

Электродвигатель 4 выполнен асинхронным взрывозащищенным мощностью от 5 до 150 кВт, напряжением 380/660 В и с частотой оборотов n=50 с-1 (3000 об/мин)±50%.The electric motor 4 is made asynchronous explosion-proof power from 5 to 150 kW, voltage 380/660 V and with a speed of n = 50 s -1 (3000 rpm) ± 50%.

Работа осуществляется следующим образом.The work is as follows.

При включении электродвигателя 4 крутящий момент по валопроводу поступает на вал 18 ротора основного насоса 6, на вал 22 ротора трансмиссии 7 и на вал 27 ротора бустера 8, приводя в движение крыльчатку 29 шнека 26. В последнюю через заборную трубу 9 поступает перекачиваемая среда - товарная нефть, нефтепродукты, газоконденсат или обводненная нефть, и последовательно обтекая антикавитационный, переходный и выходной участки 32, 33 и 34 втулки 28 шнека 26 и каналы спрямляющего аппарата 30, поток приобретает упорядоченный характер и поступает в проточную полость 24 трансмиссии 7 с давлением, созданным в бустере 6. Затем перекачиваемая среда проходит через последовательные участки проточной полости 24 трансмиссии 7 и поступает в напорные секции 12 основного центробежного насоса 6, приобретая в каждой ступенчатое повышение давления, суммарно возрастающее при входе в секцию 16 отвода пропорционально числу напорных секций 12.When the electric motor 4 is turned on, torque is supplied through the shaft line to the shaft 18 of the rotor of the main pump 6, to the shaft 22 of the transmission rotor 7 and to the shaft 27 of the rotor of the booster 8, driving the impeller 29 of the screw 26. The pumped medium comes through the intake pipe 9 - commodity oil, oil products, gas condensate or flooded oil, and sequentially flowing around the anti-cavitation, transitional and output sections 32, 33 and 34 of the sleeve 28 of the screw 26 and the channels of the straightening apparatus 30, the flow acquires an ordered character and enters the flow through spine 24 of the transmission 7 with the pressure created in the booster 6. Then, the pumped medium passes through successive sections of the flow cavity 24 of the transmission 7 and enters the pressure sections 12 of the main centrifugal pump 6, acquiring a stepwise pressure increase in each, which increases cumulatively at the entrance to the outlet section 16 in proportion to the number of pressure sections 12.

Таким образом, разработанные в изобретении технические решения секционированного насоса, а также компактных полифункционально исполненных сборных секций трансмиссии и найденной в изобретении антикавитационной композиции вала ротора, втулки со ступенчато многозаходной крыльчаткой и проточной полости бустера, позволяют варьировать в широких пределах достигаемый напор перекачиваемой жидкой среды.Thus, the technical solutions of the sectioned pump developed in the invention, as well as the compact multifunctionally executed prefabricated transmission sections and the anticavitation composition of the rotor shaft, the sleeve with the stepwise multi-step impeller and the flow cavity of the booster found in the invention, allow a wide variation in the achieved head of the pumped liquid medium.

Claims (8)

1. Конструктивный ряд вертикальных нефтяных электронасосных агрегатов, характеризующийся тем, что содержит предназначенные для перекачивания из безнапорных емкостей в напорные магистрали жидкой среды, преимущественно, типа товарной нефти, нефтепродуктов, газоконденсата или обводненной нефти, однотипные вертикальные нефтяные электронасосные агрегаты с одинаковой производительностью по объему перекачиваемой среды и с дифференцированным от насоса к насосу в диапазоне от минимума до максимума напором перекачиваемой среды, а также с адекватной мощностью приводного устройства, предпочтительно, имеющего корпус и вал ротора асинхронного электродвигателя, при этом каждый агрегат из указанного конструктивного ряда содержит последовательно соединенные с электродвигателем и между собой корпусами и валами роторов, ориентированные в рабочем положении сверху вниз - основной, предпочтительно, центробежный насос, трансмиссию, бустер и заборную трубу; при этом вал ротора электродвигателя оснащен присоединительной полумуфтой; основной насос содержит снабженный опорным фланцем корпус, состоящий из имеющих открытые на проток полости не менее чем одной напорной секции с крыльчаткой и направляющим аппаратом, подводящего канала, секции отвода с образованием полостями указанных секций и подводящим каналом проточной полости насоса и заключенный в корпус ротор с валом; трансмиссия содержит не менее одной, предпочтительно не менее двух, секций, каждую с двумя концевыми и соединительным корпусами, в которых с опиранием на подшипники установлен вал, заключенный в неподвижную оболочку - разделительную трубу с образованием между последней и упомянутыми корпусами проточной полости для перекачиваемой среды; бустер содержит корпус, размещенное в корпусе рабочее колесо в виде шнека с валом, на котором закреплена втулка с многозаходной крыльчаткой, гидродинамически сопряженной с закрепленным в корпусе спрямляющим аппаратом с образованием совместно с корпусом бустера проточной полости, при этом обтекаемая поверхность втулки и ограниченная ею сторона проточной полости имеют форму тела вращения - ундулоида с вогнуто-выпуклой образующей, а втулка содержит на входе антикавитационный участок, дополненный переходным участком с радиусом, возрастающим по ходу потока до радиуса выходного участка и до обеспечения практически бесступенчатого перехода упомянутой кольцевой полости шнека в кольцевую полость на участке спрямляющего аппарата, а многозаходная крыльчатка выполнена с многоступенчатым возрастанием по ходу потока в геометрической прогрессии количества и числа заходности спиральных лопаток шнека, причем бустер, трансмиссия и основной насос последовательно соосно сообщены валами роторов с валом ротора электродвигателя с образованием валопровода с возможностью синхронного вращения с валом электродвигателя и передачи крутящего момента роторам основного насоса и бустера, а путем соединения упомянутых проточных полостей насоса, трансмиссии, бустера и заборной трубы в электронасосном агрегате образован единый проточный тракт, кроме того, упомянутые напорные секции последовательно соединены в насосе по потоку перекачиваемой среды с возможностью передачи в каждую последующую секцию и/или на выход в напорную линию давления, суммированного с давлением, создаваемым в каждой из предыдущих секций, а общее число напорных секций в насосе принято не менее определяемого отношением заданного напора насоса к напору, создаваемому одной секцией.1. A design series of vertical oil electric pump units, characterized in that it contains designed for pumping from pressure vessels into pressure lines of a liquid medium, mainly, such as marketable oil, oil products, gas condensate or flooded oil, the same type of vertical oil electric pump units with the same capacity in terms of pumped volume medium and with differentiated from pump to pump in the range from minimum to maximum pressure of the pumped medium, as well as with hell adequate power of the drive device, preferably having a casing and a rotor shaft of an induction motor, each unit from the specified series contains in series connected to the electric motor and between the bodies and rotor shafts, oriented in the working position from top to bottom - the main, preferably centrifugal pump, transmission, booster and intake pipe; wherein the rotor shaft of the electric motor is equipped with a connecting coupling half; the main pump comprises a housing equipped with a support flange, consisting of at least one pressure section with an impeller and a guiding apparatus open to the duct, an inlet channel, an outlet section with the cavities of said sections and an inlet channel of the pump flow cavity and a rotor with a shaft enclosed in the housing ; the transmission contains at least one, preferably at least two, sections, each with two end and connecting housings, in which, based on the bearings, a shaft is installed, enclosed in a fixed shell - a separation tube with the formation of a flow cavity between the latter and the said housings for the pumped medium; the booster comprises a housing, an impeller placed in the housing in the form of a screw with a shaft, on which a sleeve with a multi-start impeller is mounted, hydrodynamically coupled to a straightening device fixed to the housing with the formation of a flow cavity together with the booster housing, while the streamlined surface of the sleeve and the flow side bounded by it the cavities have the shape of a body of revolution - an unduloid with a concave-convex generatrix, and the sleeve contains an anti-cavitation section at the inlet, supplemented by a transition section with a radius, age downstream to the radius of the outlet section and to ensure a practically stepless transition of the aforementioned annular cavity of the screw into the annular cavity on the section of the straightening apparatus, and the multi-starting impeller is made with multistage increase along the flow in geometric progression of the number and number of spiral spiral blades of the screw, and the booster the transmission and the main pump are sequentially coaxially communicated by the rotor shafts with the rotor shaft of the electric motor with the formation of a shaft shaft with the possibility of synchronously about rotation with the motor shaft and transmission of torque to the rotors of the main pump and the booster, and by connecting the said flow cavities of the pump, transmission, booster and intake pipe, a single flow path is formed in the electric pump unit, in addition, the pressure sections are connected in series in the pump to the pumped stream media with the possibility of transmission to each subsequent section and / or outlet to the pressure line of pressure, summed with the pressure created in each of the previous sections, and the total number pressure in the pump sections taken not less than a predetermined ratio determined by the pump pressure to the pressure generated by one section. 2. Конструктивный ряд вертикальных нефтяных электронасосных агрегатов по п.1, отличающийся тем, что крыльчатка каждой напорной секции выполнена в виде рабочего колеса, включающего диск, снабженный с заходной стороны спирально изогнутыми в плане лопатками, разделенными межлопаточными каналами, активный объем динамического заполнения которых перекачиваемой средой выполнен с возможностью выброса на проток за один оборот рабочего колеса не менее 1,4·10-5 м3/об.2. A design series of vertical oil electric pumping units according to claim 1, characterized in that the impeller of each pressure section is made in the form of an impeller, including a disk equipped with spiral blades curved in plan view, separated by interscapular channels, the active volume of which is dynamically filled by the pumped the medium is configured to discharge into the duct in one revolution of the impeller of at least 1.4 · 10 -5 m 3 / rev. 3. Конструктивный ряд вертикальных нефтяных электронасосных агрегатов по п.1, отличающийся тем, что крыльчатка шнека бустера выполнена на входе трехзаходной, а на выходе двенадцатизаходной, при этом входные лопатки пролонгированы на всю длину шнека, а выходные дополнены тремя лопатками второй ступени и шестью лопатками третьей ступени, осевая длина последних в проекции на радиально-осевую плоскость составляет не более 17%, а лопаток второй ступени не более 35% осевой длины шнека, считая от условной выходной плоскости, нормальной к оси шнека.3. A design series of vertical oil electric pump units according to claim 1, characterized in that the impeller of the booster screw is made at the inlet of the three-way, and at the exit of the twelve-way, while the inlet blades are extended over the entire length of the auger, and the output ones are supplemented with three second-stage blades and six blades of the third stage, the axial length of the latter in projection onto the radial-axial plane is not more than 17%, and the blades of the second stage are not more than 35% of the axial length of the screw, counting from the conditional output plane normal to the axis of the screw. 4. Конструктивный ряд вертикальных нефтяных электронасосных агрегатов по п.1, отличающийся тем, что примыкающая к бустеру снизу заборная труба снабжена защитной сеткой или, по меньшей мере, защитной сеткой-фильтром.4. A design series of vertical oil electric pump units according to claim 1, characterized in that the intake pipe adjacent to the booster from below is equipped with a protective net or, at least, a protective filter net. 5. Конструктивный ряд вертикальных нефтяных электронасосных агрегатов по п.1, отличающийся тем, что каждая секция трансмиссии имеет протяженную трубчатую форму, выполнена с возможностью встречной передачи крутящего момента от электродвигателя к бустеру и транспортирования перекачиваемой среды от заборной трубы через бустер и трансмиссию в основной насос.5. A design series of vertical oil electric pump units according to claim 1, characterized in that each transmission section has an extended tubular shape, configured to counter transmit torque from the electric motor to the booster and transport the pumped medium from the intake pipe through the booster and transmission to the main pump . 6. Конструктивный ряд вертикальных нефтяных электронасосных агрегатов по п.1, отличающийся тем, что каждая сборная секция трансмиссии принята одной из двух длин, отличающихся одна от другой не менее чем на длину бустера.6. A design series of vertical oil electric pump units according to claim 1, characterized in that each assembly section of the transmission is adopted in one of two lengths that differ from each other by at least the length of the booster. 7. Конструктивный ряд вертикальных нефтяных электронасосных агрегатов по п.1, отличающийся тем, что основной насос содержит верхнюю и нижнюю подшипниковые опоры и узел уплотнения, расположенный между верхней подшипниковой опорой и секцией отвода.7. A design series of vertical oil electric pump units according to claim 1, characterized in that the main pump comprises an upper and lower bearing support and a seal assembly located between the upper bearing support and the tap section. 8. Конструктивный ряд вертикальных нефтяных электронасосных агрегатов по п.1, отличающийся тем, что электродвигатель выполнен асинхронным взрывозащищенным мощностью от 5 до 150 кВт, напряжением 380/660 В и с частотой оборотов n=50 с-1 (3000 об/мин)±50%. 8. A design series of vertical oil electric pump units according to claim 1, characterized in that the electric motor is made asynchronous explosion-proof power from 5 to 150 kW, voltage 380/660 V and with a speed of n = 50 s -1 (3000 rpm) ± fifty%.
RU2011146984/06A 2011-11-21 2011-11-21 Structural row of vertical electrically driven oil pumps RU2472039C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011146984/06A RU2472039C1 (en) 2011-11-21 2011-11-21 Structural row of vertical electrically driven oil pumps

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011146984/06A RU2472039C1 (en) 2011-11-21 2011-11-21 Structural row of vertical electrically driven oil pumps

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2472039C1 true RU2472039C1 (en) 2013-01-10

Family

ID=48806148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011146984/06A RU2472039C1 (en) 2011-11-21 2011-11-21 Structural row of vertical electrically driven oil pumps

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2472039C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2669119C1 (en) * 2018-01-12 2018-10-08 Сергей Викторович Яблочко Centrifugal pump
RU2669124C1 (en) * 2018-01-12 2018-10-08 Сергей Викторович Яблочко Centrifugal pump
RU2669059C1 (en) * 2018-01-12 2018-10-08 Сергей Викторович Яблочко Centrifugal pump
RU2669127C1 (en) * 2018-01-12 2018-10-08 Сергей Викторович Яблочко Centrifugal pump
RU2669892C1 (en) * 2018-01-12 2018-10-16 Сергей Викторович Яблочко Centrifugal pump
RU2670637C1 (en) * 2018-01-12 2018-10-24 Сергей Викторович Яблочко Centrifugal pump
CN108930655A (en) * 2018-09-06 2018-12-04 东营市深蓝新材料有限公司 A kind of oil field centrifugal pump with anti-blockage function

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB782533A (en) * 1954-05-06 1957-09-11 Bungartz Paul Improvements relating to rotary pumps
US3661474A (en) * 1970-02-10 1972-05-09 Roth Co Roy E Liquid booster device
RU2002122004A (en) * 2002-08-12 2004-02-20 Дочернее унитарное предпри тие "Турбонасос" Федерального государственного унитарного предпри ти "Конструкторского бюро Химавтоматики" VERTICAL SCREW-CENTRIFUGAL PUMP
RU2305208C1 (en) * 2006-02-14 2007-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Vertical centrifugal screw pump
RU2327902C1 (en) * 2006-11-07 2008-06-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Новотехника" Centrifugal screw pump

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB782533A (en) * 1954-05-06 1957-09-11 Bungartz Paul Improvements relating to rotary pumps
US3661474A (en) * 1970-02-10 1972-05-09 Roth Co Roy E Liquid booster device
RU2002122004A (en) * 2002-08-12 2004-02-20 Дочернее унитарное предпри тие "Турбонасос" Федерального государственного унитарного предпри ти "Конструкторского бюро Химавтоматики" VERTICAL SCREW-CENTRIFUGAL PUMP
RU2305208C1 (en) * 2006-02-14 2007-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный технический университет" Vertical centrifugal screw pump
RU2327902C1 (en) * 2006-11-07 2008-06-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Новотехника" Centrifugal screw pump

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2669119C1 (en) * 2018-01-12 2018-10-08 Сергей Викторович Яблочко Centrifugal pump
RU2669124C1 (en) * 2018-01-12 2018-10-08 Сергей Викторович Яблочко Centrifugal pump
RU2669059C1 (en) * 2018-01-12 2018-10-08 Сергей Викторович Яблочко Centrifugal pump
RU2669127C1 (en) * 2018-01-12 2018-10-08 Сергей Викторович Яблочко Centrifugal pump
RU2669892C1 (en) * 2018-01-12 2018-10-16 Сергей Викторович Яблочко Centrifugal pump
RU2670637C1 (en) * 2018-01-12 2018-10-24 Сергей Викторович Яблочко Centrifugal pump
RU2670637C9 (en) * 2018-01-12 2018-12-04 Сергей Викторович Яблочко Centrifugal pump
CN108930655A (en) * 2018-09-06 2018-12-04 东营市深蓝新材料有限公司 A kind of oil field centrifugal pump with anti-blockage function
CN108930655B (en) * 2018-09-06 2023-11-03 东营市深蓝新材料有限公司 Centrifugal pump with anti-blocking function for oil field

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2472039C1 (en) Structural row of vertical electrically driven oil pumps
CN110332125B (en) Compact axial flow pipeline pump
CN102844572B (en) Improved pump
CN100590317C (en) A single-stage turbo vacuum machine and its vacuum pumping method
CN110296086A (en) A kind of multistage axial flow pipeline pump
CN111271293A (en) A power unit integrated shaftless screw gas-liquid mixed pump
CN210623098U (en) Multistage axial flow pipeline pump
CN108331760B (en) Multistage deep sea mixed transportation pump
CN210623090U (en) Compact axial flow pipeline pump
RU57393U1 (en) CENTRIFUGAL PUMP WITH TWO-SIDED INPUT WHEEL
CN210371183U (en) Double-suction volute core-pulling type long-shaft pump
RU2468255C1 (en) Vertical oil electric pump unit (versions), and shaft line of vertical electric pump unit (versions)
CN112177944A (en) Integrated pipeline pump with high cavitation resistance
RU2468256C1 (en) General-purpose transport system of vertical oil electric pump unit
CN206221284U (en) Double feed inlet guide-vane horizontal space multi-stage centrifugal pump
RU2472044C1 (en) Complex hydraulic channel of vertical electrically driven oil pump
RU2352820C1 (en) Auger-centrifugal pump
CN107630838A (en) A kind of helico-axial gas fluid mixture pump
RU2745095C1 (en) Horizontal multistage sectional centrifugal pump
CN207621088U (en) A kind of helico-axial gas fluid mixture pump
RU2384740C1 (en) Auger centrifugal pump
CN216950985U (en) Volute casing
RU2182263C2 (en) Centrifugal pump
RU2331797C2 (en) Screw centrifugal pump
RU2229628C1 (en) Welded double-suction impeller for centrifugal pump

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20170809

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181122

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20191007