 |
Погружные центробежные насосы
|
|
|
|
В зависимости от условий эксплуатации погружные центробежные насосы выпускаются в двух исполнениях.
Насосы для эксплуатации нефтяных и обводненных скважин с незначительным (до 0,01 % по массе) содержанием механических примесей и износостойкие - для эксплуатации скважин с высокой обводненностью и значительным (до 1 % по массе) содержанием механических примесей в добываемой жидкости.
Погружные центробежные насосы по поперечным размерам делятся на три условные группы: 5, 5А и 6, что означает номинальный диаметр обсадной колонны, в которую может быть спущен погружной насос. Группа 5 имеет наружный диаметр корпуса 92 мм, группа 5А - 103 мм и группа 6 - 114 мм. Частота вращениявала выпускаемых погружных центробежных насосов находится в пределах 2800-2900 об/мин.
Погружной центробежный насос представляет собой набор большого числа рабочих колес и направляющих аппаратов, предварительно собранных на валу и заключенных в стальной корпус, изготовленный из трубной заготовки. Число рабочих колес и направляющих аппаратов (ступеней) в выпускаемых насосах колеблется от 84 до 332.
Наружный диаметр погружного насоса определяется его свободным размещением в обсадной колонне в сборе с плоским кабелем и принят равным 92 мм для обсадной колонны диаметром 146 мм (5") и 114 мм для обсадной колонны диаметром 168 мм (6")
Корпус многоступенчатого погружного электронасоса представляет собой стальную трубу, точно обработанную по внутренней поверхности, и с обоих концов имеет резьбу (рис. 103).
С нижней стороны в корпус завинчивается основание насоса 5, по окружности которого закреплена приемная сетка 3, не допускающая попадания в полость насоса механических частиц, а с верхней стороны - ниппельная гайка 12. К основанию насоса прилегает специальная втулка 6, а за ней укладываются направляющие аппараты 10 в сборе с рабочими колесами 8. Над последним верхним направляющим аппаратом монтируется верхний подшипник 11. Все эти детали при сборке зажимаются между основанием насоса и ниппельной гайкой и удерживаются в неподвижном состоянии. Рабочие колеса связаны с валом насоса призматической шпонкой и могут смещаться вдоль вала.
|
|
|
Во время работы каждое рабочее колесо опирается на торцовый выступ расположенного под ним направляющего аппарата. При такой посадке осевые нагрузки от рабочих колес передаются непосредственно на направляющие аппараты и через них - на основание насоса. С целью уменьшения трения между рабочими колесами и направляющими аппаратами устанавливаются текстолитовые шайбы 9, запрессованные в кольцевой паз на нижнем торце рабочего колеса, и шайбы 7, надетые на его втулку. Сверху осевое усилие, возникающее вследствие давления жидкости на верхний торец вала, воспринимается сдвоенным радиально-упорным подшипником 2, а случайные осевые нагрузки, направленные вверх, воспринимаются третьим радиально-упорным подшипником.
Корпус насоса соединяется с колонной насосно-компрессорных труб при помощи ловильной головки 14, которая навинчивается на выступающую часть ниппельной головки 12.
Головка имеет внутреннюю резьбу, соответствующую резьбе насосно-компрессорных труб, и специальные наружные проточки для проведения ловильных работ.
Для соединения с валом протектора на нижний конец вала надета шлицевая муфта 1.
На рис. 104 показана схема одной ступени насоса. Лопатки 1, которые составляют ротор насоса, опираются на элементы статора 3 насоса через текстолитовые кольца 4. Исходя из этого, осевые нагрузки, которые развиваются на валу двигателя, передаются корпусу насоса. Лопатки посредством шпонки укрепляются на валу 2, а элементы, составляющие статор, закреплены в корпусе насоса затяжной гайкой.
|
|
|
Лопатки изготавливаются из бронзы, чугуна, пластических материалов, а элементы, составляющие статор, делаются из чугуна.
 |
Принцип работы электроцентробежного погружного насоса заключается в том, что увеличение напора жидкости, протекающей через него, происходит при вращении рабочих колес, которые являются основным органом насоса.
Во время работы электроцентробежного насоса жидкость, поступающая через всасывающие отверстия к центральной открытой части рабочего колеса, попадает на его лопатки и увлекается ими в полость насоса, где приобретает вращательное движение. Выбрасываемая из колеса жидкость обладает большой скоростью и, следовательно, значительной кинетической энергией - энергией движения. Для преобразования этой энергии в энергию давления служат специальные направляющие устройства, которые состоят из системы фигурных лопаток, охватывающих рабочее колесо. Жидкость, проходя между этими лопатками, изменяет направление движения, постепенно теряет скорость и отводится в следующую ступень.
Напор жидкости, создаваемый одной ступенью, составляет 3,5-5,5 м водяного столба. Например, для обеспечения напора в 900-1000 м в корпусе насоса монтируют по 160-200 ступеней, а когда необходимо создать больший напор, применяют двухсекционные насосы. Для эксплуатации скважин с большим содержанием механических частиц (песка) в откачиваемой жидкости (от 1 до 10 граммов на литр) выпускаются погружные электроцентробежные насосы в износоустойчивом исполнении.
|
|
|
