Відцентровий насос двостороннього входу для перекачування нафти

Корисна модель відноситься до галузі насособудування і може бути використаний в конструкціях відцентрових насосів двостороннього входу для перекачування нафти. Як аналог вибраний відцентровий насос двостороннього входу, тобто насос типу "Д" [Абдураши тов С.А., Тупиченков А.А., Вершинин И.М., Тененгольц С.М. Насосы и компрессоры. М., Недра, 1974. с.10], який застосовується для нафтової промисловості. Проточна частина насоса складається з підводу, робочого колеса двостороннього входу і спірального відводу. Недоліком вибраного насоса є те, що він спочатку був створений для перекачування води і не відповідає сучасному рівню техніко-економічних вимог в операціях, пов'язаних з перекачуванням нафти і в'язких нафтопродуктів, за основними своїми характеристиками, так як має низький коефіцієнт корисної дії у зв'язку з великими гідравлічними втратами в насосі під час перекачування нафти. Також відомий [патент України №50699 A, F04D1/04 "Відцентровий насос двостороннього входу для перекачування нафти і в'язких нафтопродуктів"], вибраний як найближчий аналог, відцентровий насос двостороннього входу, що містить корпус, всередині якого встановлено лопатеве робоче колесо, що створює спільно з підводом і спіральним відводом корпусу проточну частину, причому робоче колесо містить від 3 до 5 лопатей з кутом установки на виході від 18 до 25°, а спіральний відвід виконано розширеним в порівнянні зі спіральним відводом насоса, який використовується для перекачування води. Причинами, що перешкоджають досягненню потрібного технічного результату, є недостатньо висока продуктивність насосу за рахунок низької якості поверхонь лопатей робочого колеса, що призводить до зниження коефіцієнта корисної дії колеса і насоса в цілому. В основу корисної моделі покладено задачу у відцентровому насосі двостороннього входу для перекачування нафти шляхом введення додаткових конструктивних елементів забезпечити підвищення його споживчих характеристик і, в першу чергу, продуктивності та надійності роботи. Поставлена задача вирішується тим, що у відцентровий насос двостороннього входу, що складається з корпусу, в середині якого встановлено ротор, на валу його закріплені підшипники, торцеві ущільнювачі і лопатеве робоче колесо, яке спільно з об'ємом підводу і розширеним спіральним відводом корпусу утворює проточну систему, додатково на корпусі встановлюється циркуляційна система для змащення і охолодження внутрішньої порожнини торцевих ущільнювачів, а робоче колесо виконано з двох половин. Перша додаткова відмінність полягає в тому, що змащення і охолодження внутрішньої порожнини торцевих ущільнювачів реалізовано за рахунок циркуляції нафти між порожнинами відводу і підводу насосу. З метою запобігання потрапляння бруду і твердих частинок разом з нафтою до порожнини торцевих ущільнювачів, кожна гілка циркуляційної системи оснащена циклонним сепаратором, які забезпечують подачу до торцевих ущільнювачів лише чистої нафти, а забруднена її частка повертається в порожнину підводу. Наявність циркуляційної системи підвищує надійність роботи насосу. Друга додаткова відмінність полягає в тому, що робоче колесо виготовляють з двох половин. Ця обставина значною мірою спрощує як ливарні роботи (і дозволяє виготовляти відливки з сьома лопатями), так і подальшу їх механічну обробку з забезпеченням високої якості оброблюваних поверхонь, що дозволяє за рахунок зниження гідравлічних втрат підвищити продуктивність насосу до 10%. Наявність двох половин робочого колеса дозволяє також вдвічі знизити вібраційні характеристики насосу за рахунок закріплення половин робочого колеса на валу ротора з поворотом однієї половини відносно іншої навколо осі ротора на половину кута між лопатями. Поворот половин забезпечується відповідним розміщенням канавок під шпонки. Суть корисної моделі відцентрового насосу двостороннього входу для перекачування нафти, що заявляється, пояснюється кресленням. На кресленні зображено відцентровий насос двохстороннього входу, який складається з корпусу 2, ротора в складі валу 3 і робочого колеса, що складається з двох половин 7 та 8, підшипників 4, торцевих ущільнювачів 5 та циклонних сепараторів 9. Відцентровий насос двохстороннього входу для перекачування нафти працює в такий спосіб. При обертанні ротора насоса нафта, що знаходиться в об'ємі підводу 1, за допомогою лопатей робочого колеса подається до відводу 6, де її кінетична енергія частково перетворюється в енергію тиску. За рахунок надлишкового тиску частина нафти з відводу 6 подається на змащення і охолодження торцевих ущільнювачів 5 через циркуляційну систему, оснащену циклонними сепараторами 9. Циклонні сепаратори 9 очищають нафту, що подається на змащення від бруду і твердих включень. Очищена нафта надходить до торцевих ущільнювачів 5, а частина нафти з відділеним брудом і твердими частинками повертається до підводу 1. Застосування технічного рішення заявленої корисної моделі дозволяє вирішити задачу підвищення продуктивності насоса до 10%, надійності роботи торцевих ущільнювачів, а також його вібраційних характеристик.