Гвинтовий насос

1 Гвинтовий насос, що містить корпус, обертовий вал, корпус ступеня, який розміщений в корпусі і в якому є центральний і щонайменше один периферійний гвинти, встановлені ВІДПОВІДНО В центральний і бічний отвори корпуса ступеня, а бічних отворів, причому вхідний отвір розміщено з боку попереднього ступеня, а вихідний отвір - з боку наступного ступеня, крім того отвори виконані не на всю висоту корпуса ступеня, в роздільній втулці виконані отвори для рідини, осі яких паралельні осі вала, а КІЛЬКІСТЬ їх дорівнює КІЛЬКОСТІ також ВХІДНІ і ВИХІДНІ отвори для рідини, централь периферійних гвинтів або вхідних чи вихідних отворів, причому отвір в роздільній втулці, вихідний отвір попереднього корпуса ступеня і вхідний отвір корпуса наступного ступеня розміщені на одній геометричній осі, що забезпечено штифтами, які встановлені в глухі отвори роздільної втулки і корпуса ступеня, причому отвори в роздільній втулці з боку попереднього ступеня відстоять від таких же отворів з боку наступного ступеня на кут, який дорівнює куту між точками перетину центрального отвору з бічними отворами ний гвинт сполучений з валом, периферійні гвинти взаємодіють з центральним, профіль нарізки гвинтів циклоїдальний або евольвентний або синусоїдальний, довжина гвинтів не менша 1,25 кроку гвинтової лінії нарізки, який відрізняється тим, що в корпусі розміщено п корпусів ступенів, відокремлених один від одного роздільною втулкою, осі вхідних і вихідних отворів для рідини паралельні осі вала і знаходяться в точках перетину центрального отвору корпуса ступеня з кожним із 2 Насос за п 1, який відрізняється тим, що площа поперечного перерізу вхідного отвору корпуса ступеня для рідини більша від площі поперечного перерізу вихідного отвору 3 Насос за п 1, який відрізняється тим, що отвори роздільної втулки конусоподібні або мають форму сопла Ловаля, причому з боку попереднього ступеня діаметр отвору дорівнює діаметру вихідного отвору, а з боку наступного ступеня - діаметру вхідного отвору (О Винахід відноситься до насосів, зокрема до насосів для видобутку нафти, в тому числі й важкої нафти, і може бути використаний в нафтовидобувній галузі Відомий насос з шестернями внутрішнього зачеплення, які мають спеціальний профіль зубця Внутрішня шестірня цього насоса має на один зубець менше, ніж зовнішня, що і забезпечує обертання внутрішньої шестерні відносно зовнішньої Рідина, яка попадає в міжзубцевий простір зовнішньої шестерні, витискується зубцем внутрішньої шестерні в порожнину нагнітання, де і вичавлюється через вікна в бічних кришках корпуса Насос придатний для роботи при величині тиску до 140кг/см2, що може забезпечити подання нафти з глибини не більше 1400м (Т М Башта Машино строительная гидравлика — Машиностроение — Москва —1971 — с 240-241) Недоліком цього насоса є те, що внутрішні зубці зовнішньої (кільцевої) шестерні формують з гуми, що погіршує їх роботу при високій температурі, а також недостатньою є висота подання нафти Найбільш близьким аналогом насоса, що заявляється, вибраним як прототип, є гвинтовий насос, який містить корпус, обертовий вал, центральний і щонайменше один периферійний гвинти, які розміщені в корпусі ступеня, в якому також виконані ВХІДНІ і ВИХІДНІ отвори для рідини Центра льний гвинт сполучений з валом і є ведучим, а периферійні гвинти, які розміщені в бічних отворах корпуса ступеня, взаємодіють з центральним, при 46444 чому профіль нарізки гвинтів циклоїдальний, що щені на одній геометричній осі забезпечує виконання виступами нарізки функції Для цього в корпусах ступенів і роздільній втупоршнів при обертанні гвинтів і поступальне перелці виконані глухі отвори для з'єднувальних штифміщення рідини на величину одного кроку за один тів Глухі отвори в роздільній втулці з боку попереоберт центрального гвинта (Т М Башта Машиноднього ступеня відстоять від таких же отворів з строительная гидравлика — Машиностроение — боку наступного ступеня на кут а, який дорівнює Москва —1971 — с 241 -243) куту між точками перетину центрального отвору з бічними, тобто наступний ступінь зміщений по відПри обертанні гвинтів їх нарізки, які взаємно ношенню до попереднього по колу на величину замикаються, відсікають в западинах об'єм рідини, вищевказаного кута що витискується по западині вздовж осі обертання Для забезпечення герметичності необхідно Площа поперечного перерізу вхідного отвору створити постійне перекриття між камерами всмодля рідини більша, ніж площа поперечного переріктування і нагнітання, що забезпечується мінімазу вихідного отвору Завдяки цьому при збільшенні льною довжиною гвинтів, яка не менша 1,25 кроку площі поперечного перерізу отвору швидкість в гвинтової лінії нарізки При такій довжині забезпецьому перерізі знижується, а тиск пропорційно чується одне перекриття западини гвинта зростає, таким чином, чим більше відношення площ вхідного і вихідного отворів, тим більше відДля отримання більш високих тисків необхідно ношення величин тисків вхідного і вихідного отвопередбачити декілька перекриттів, у ВІДПОВІДНОСТІ рів За рахунок цього зменшується величина звоз чим довжина гвинтів збільшується, причому для ротного потоку, тобто в кожному ступені діє тиску 150 - 200кг/см2 вона приймається рівною 6 гідравлічний зворотний клапан 8 крокам гвинта Недоліком відомого насоса являється велика довжина гвинтів для отримання виВхідний отвір виконаний в корпусі ступеня з соких тисків боку попереднього ступеня не на всю висоту стуНа практиці ВІДОМІ випадки, коли для подачі пеня, а вихідний - з боку наступного ступеня також нафти з глибини більш ніж 1300м в колоні НКТ не на всю висоту ступеня для забезпечення зменрозміщують декілька насосів таким чином, щоб шення зворотних перетоків кожний попередній насос забезпечував гарантоваДля зменшення гідравлічних втрат при розшине живлення наступного насоса, але така схема є ренні потоку отвори в роздільній втулці виконано складною в експлуатації і вимагає значних витрат конічними або такими, що мають форму сопла Ловаля, причому з боку попереднього ступеня діВ основу винаходу поставлена задача удоскоаметр отвору дорівнює діаметру вихідного отвору, налення гвинтового насоса, в якому шляхом зміни а з боку наступного ступеня - діаметру вхідного конструкції - розміщенні в одному корпусі п корпуотвору сів ступенів забезпечується підвищення тиску на виході насоса Запропонована багатоступенева Суть запропонованого винаходу пояснюється конструкція дає змогу отримати на виході насоса кресленням, де зображено на 2 величину тиску більше 200кг/см , що забезпечить - фіг 1 - поперечний розріз гвинтового насосу, відкачку із свердловини нафти, в тому числі і важв корпусі ступеня якого встановлені 3 периферійні кої, з глибини до 2000м гвинти, Поставлена задача вирішується створенням -фіг 2 - розріз А-А фіг 1, гвинтового насоса, що містить корпус, обертовий - фіг 3 - розріз Б-Б фіг 1 вал, корпус ступеня, який розміщений в корпусі, і в Насос містить корпус 1, обертовий вал 2, якому є центральний і щонайменше один перифецентральні гвинти 3, сполучені з валом, і з якими рійний гвинти, встановлені ВІДПОВІДНО В центральвзаємодіють периферійні гвинти 4, встановлені в ний і бічний отвори корпуса ступеня, а також ВХІДНІ бічні отвори корпуса ступеня 5 В корпусі ступеня 5 І ВИХІДНІ отвори для рідини є вхідний отвір 6 і вихідний отвір 7, які виконані не на всю висоту корпусу ступеня і знаходяться в Центральний гвинт сполучений з валом, а петочках перетину центрального отвору з бічними риферійні гвинти взаємодіють з центральним, отворами з різних боків корпуса ступеня Між корпрофіль нарізки гвинтів циклоїдальний або евольпусами попереднього і наступного ступенів вставентний або синусоїдальний, що забезпечує поновлена роздільна втулка 8, в якій є отвір 9 для ступальне переміщення рідини під час обертання рідини гвинтів, довжина гвинтів не менша 1,25 кроку гвинтової лінії нарізки для забезпечення герметичності Таким чином, вихідний отвір 7 корпуса попеЗгідно З винаходом в корпусі розміщено п корреднього ступеня, отвір 9 для рідини роздільної пусів ступенів, відокремлених один від одного розвтулки 8 і вхідний отвір 6 корпуса наступного студільною втулкою, осі вхідних і вихідних отворів для пеня розміщені на одній геометричній осі, яка парідини паралельні осі вала і знаходяться в точках ралельна осі вала Це забезпечено штифтами 10, перетину центрального отвору корпуса ступеня з які встановлені в глухі отвори корпуса ступеня 5 і кожним із бічних отворів, причому вхідний отвір роздільної втулки 8, причому глухі отвори з двох виконаний з боку попереднього ступеня, а вихідсторін корпуса ступеня 5 розміщені на одній осі, а ний отвір - з боку наступного ступеня глухі отвори з двох сторін роздільної втулки 8 розміщені на одному колі, але зміщені на кут, який В роздільній втулці виконані отвори для рідидорівнює куту між осями вхідного отвору 6 і вихідни, осі яких паралельні осі вала, а КІЛЬКІСТЬ їх доріного отвору 7 внює КІЛЬКОСТІ периферійних гвинтів або вхідних чи вихідних отворів, причому отвір в роздільній втулНасос, що заявляється, працює наступним чиці, вихідний отвір попереднього корпуса ступеня і ном вхідний отвір корпуса наступного ступеня розміРідина, що перекачується, із вхідного отвору 6 потрапляє в западини між нарізками периферійних гвинтів 4, провертається разом з нарізками до вихідного отвору 7, там в западину входить нарізка центрального гвинта 3 і витискує рідину в вихідний отвір 7 Рідина з вихідного отвору 7 корпуса 5 цього ступеня через отвір 9 для рідини роздільної втулки 8 попадає у вхідний отвір 6 корпуса 5 на 46444 ступного ступеня Цикл повторюється, створюючи на кожному ступені градієнт тиску При цьому забезпечується можливість послідовного з'єднання необхідного числа ступенів для отримання величини тиску на виході насоса в залежності від глибини і конкретних умов свердловини Фіг. Фіг.2 Б-Б Фіг.З ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71