Відцентровий багатоступеневий насос секційного типу (варіанти)

1. Відцентровий багатоступеневий насос секційного типу, що містить усмоктувальну і нагнітальну секції та розміщені між ними проміжні секції, у яких встановлені на валу робочі колеса і напрямні апарати, який відрізняється тим, що робочі колеса встановлені на валу вхідними лійками у бік нагнітальної секції, а кінець вала, з боку нагнітальної секції, розміщений усередині насоса. 2. Відцентровий багатоступеневий насос секційного типу, що містить усмоктувальну і нагнітальну секції та розміщені між ними проміжні секції, у яких установлені на валу робочі колеса і напрямні апарати, який відрізняється тим, що робочі колеса проміжних секцій і секції нагнітання встановлені на валу вхідними лійками у бік нагнітальної секції, а кінець вала з боку нагнітальної секції розміщений усередині насоса. Винахід відноситься до насособудування і може бути використаним з найбільшою ефективністю в багатоступінчастих відцентрових насосах з низькою швидкохідністю, наприклад, призначених для накачування прісних і агресивних нафтопромислових вод у нафтові шари для підтримки пластового тиску. Відомий багатоступеневий відцентровий насос секційного типу, що містить усмоктувальну і нагнітальну секції, між якими розташовані проміжні секції [книга гідравліка, гідравлічні машини і гідравлічні приводи, Т.М.. Башта, С.С. Руднєв, Б.Б. Некрасов, О.В. Байбаків, Ю.Л. Кирилівський, "Машинобудування", Москва, 1970р., с.251, 252, 254, мал.2.61]. Усі секції з'єднані між собою рознімним з'єднанням. Кожна секція має направляючі апарати, робочі колеса однобічного входу без розвантажувальних вікон, жорстко закріплені на валові. Вхідні лійки робочих колес звернені убік усмоктувальної секції. Підшипники вала розташовані поза секціями насоса. Розвантаження ротора від осьових зусиль здійснюється гідравлічною п'ятою. Досвід експлуатації таких насосів показав, що основним їхнім недоліком є невисока економічність через витоки через зазори, обумовлених зсу вом ротора під дією осьових сил, що в існуючій конструкції важко зрівноважити. Установка гідроп'яти якийсь час забезпечує надійне зрівноважування осьових сил, але при роботі гідравлічної п'яти виникає додатковий об'ємний витік з останньої ступіні насоса в першу через циліндричну i торцеву щілини гідроп'яти. При малій величині подачі насоса і великому напорі саме наявність витоку через щілини гідроп'яти є головною причиною зниження економічності насоса секційного типу. Зменшення ж величини цих щілин приводить до можливості появи задирів або заклинювання. Крім того, установка підшипника зовні нагнітальної секції створює додаткові проблеми ущільнення порожнини високого тиску. Отже, в існуючій конструкції підвищення економічності відцентрового насоса секційного типу неможливо без погіршення показників надійності і довговічності. В основу винаходу поставлена задача створення відцентрового багатоступеневого насосу секційного типу, у якому шляхом зниження осьового зусилля, що діє на робочі колеса з одночасним поліпшенням характеристик насоса, запобігається об'ємний витік робочої рідини і забезпечується можливість підвищення економічності секційного насоса при високих показниках надійності і довго (19) UA (11) 77243 (13) C2 (21) 20040705962 (22) 19.07.2004 (24) 15.11.2006 (46) 15.11.2006, Бюл. № 11, 2006 р. (72) Василенко Леонід Олександрович, Твердохліб Ігор Борисович, Ахмєтгалієв Рінат Закіровіч, RU, Фєдотов Гєннадій Аркадьєвіч, RU (73) Василенко Леонід Олександрович, Твердохліб Ігор Борисович, Ахмєтгалієв Рінат Закіровіч, RU, Фєдотов Гєннадій Аркадьєвіч, RU (56) EP 0359514, F 04 D 29/44, 12.09.1999. US 4116583, F 01D 25/24, 02.03.1977. Башта Т.М., Руднев БС.С., Некрасов Б.Б.., Байбаков О.В., Кирилловский Ю.Л. Гидравлика, гидравлические машины и гидравлические приводы. - М.: Машиностроение, 1970. 3 77243 4 вічності. проміжні 3 секції, розміщені між усмоктувальної 1 і Поставлена задача досягається тим, що у віднагнітальної 2. Вал 4, має підшипники 5 і 6. Усмокцентровому багатоступеневому насосі секційного тувальна 1 і нагнітальна 2 секції мають жорстко типу, що містить усмоктувальну, нагнітальну і роззакріплені на валові 4 робочі колеса 7 і 8. Кожна міщені між ними проміжні секції, у яких установлені проміжна секція 3 має також жорстко закріплене на валові робочі колеса і направляючі апарати, на валові робоче колесо 9. Вхідні лійки 10 робочих відповідно до винаходу, робочі колеса встановлені колес 7, 8 і 9 спрямовані убік нагнітальної секції 2 на валові вхідними лійками убік нагнітальної секції, (варіант по п.1 формули). Вхідні лійки 10 робочого а кінець вала з боку нагнітальної секціїрозміщеколеса 7 спрямовані убік усмоктування, а вхідні ний усередині насоса. лійки інших робочих коліс 8 і 9 спрямовані убік сеВідповідно до другого варіанта винаходу, рокції нагнітання (варіант по 2 п. формули). Крім тобочі колеса проміжних секцій і секції нагнітання го, кожній секції 3 має направляючий апарат 11 і встановлені на валові вхідними лійками убік нагніущільнювальні кільця 12 і 13. Порожнина 14 секції тання, а робоче колесо усмоктувальної секції нагнітання 2 повідомлена за допомогою щілин 15 з встановлено лійкою убік усмоктування. відводом 16 робочого колеса 8. Кінець вала з боку Об'єднання двох технічних рішень в одну заясекції нагнітання 2 розташований усередині навку зв'язане з тим, що дві дані конструкції насоса соса. вирішують ту саму технічну задачу - підвищення Насос працює в такий спосіб. Вал 4 привоекономічності секційного насоса при високій надійдиться в обертання від електродвигуна. Робоча ності і довговічності принципово тим самим шлярідина надходить в усмоктувальну секцію 1, відкіхом, що забезпечує повне розвантаження ротора ля по перекладних і зворотних каналах (на креснасоса від осьових сил і є рівноцінними для ріленні не позначені) підводиться до вхідної лійки 10 шення задачі підвищення економічності і не моробочого колеса 7, далі, під дією напору, створюжуть бути об'єднані узагальнюючим параметром. ваного робочим колесом 7, рідина попадає в диУстановка робочих колес вхідними лійками ффузорні канали направляючого апарата 11 перубік нагнітальної секції і вала усередині насоса шої проміжної секції 3, відкіля по перекладних і дозволить організувати рух потоку рідини таким зворотних каналах (на кресленні не позначені) чином, що забезпечується на номінальному режинадходить на вхід у робоче колесо 9 другої ступіні. мі роботи насоса повне розвантаження ротора Надалі процес повторюється, напір росте пропорнасоса від осьових сил без застосування приційно числу ступіней. Відповідно, росте й осьова строю, що врівноважує, типу гідравлічної п'яти. сила, спрямована убік нагнітання насоса. Тому що Отже, необхідність у даному пристрої відпадає, порожнина 14 секції нагнітання 2 насосу зв'язана об'ємний витік практично відсутен і ККД насоса за допомогою щілин 15 з відводом 16 робочого стає практично рівним ККД ступіней. колеса 8 секції нагнітання 2, то в даній порожнині Використання сукупності всіх істотних ознак, 14 при роботі насоса має місце максимальний включаючи відмінні, дозволить підвищити економітиск, рівний тискові нагнітання насоса, під дією чність насоса, надійність і довговічність. якого виникає сила спрямована убік усмоктувальЗдійснення варіантів конструкції насоса, що ної секції. заявляються, пояснюється кресленнями. Виконання пропонованої конструкції забезпеНа Фіг.1 схематично зображений пропоновачує в порівнянні з існуючими насосами наступні ний насос (варіант по 1 пунктові формули). переваги: На Фіг.2 схематично зображений насос (варі- підвищується економічність насоса; ант по 2 пунктові формули). - підвищується надійність і довговічність наНасос містить усмоктувальну 1, нагнітальну 2 і соса. 5 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 77243 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601