Усмоктувальний патрубок свердловинного насоса

Реферат: Усмоктувальний патрубок свердловинного насоса включає всмоктувальний трубопровід. Він наділений циліндричним корпусом з зовнішнім діаметром за розмірами внутрішнього діаметра всмоктувального трубопроводу, з нижньої сторони якого виконано розвальцювання радіусом, що дорівнює товщині вказаного трубопроводу, яка охоплює його товщину знизу, виконується розміром, що збігається з зовнішнім діаметром трубопроводу. В середині всмоктувального патрубка жорстко прикріплено косинки-розсікачі по нормалі до цієї поверхні за напрямком, що збігається з віссю всмоктувального патрубка, висотою не більше половини радіуса поперечного перерізу цього патрубка. UA 90500 U (12) UA 90500 U UA 90500 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до систем водопостачання, зокрема до водозабірних пристроїв усмоктувального патрубка глибинних свердловинних насосів. Відома водозабірна система [1], яка включає насосну установку, розташовану в нижній частині всмоктувальної труби, й усмоктувальний патрубок, де виділена нижня ділянка всмоктувального трубопроводу прямолінійної форми. Недоліком такого патрубка є незахищеність системи від колового руху рідини, що надходить в усмоктувальний патрубок, за рахунок такого колового руху знижується ефективність роботи водозабірної системи. Відомий усмоктувальний патрубок свердловинного насоса [2], який включає кільцевий буртик круглого перерізу, який зовнішнім діаметром не перевищує зовнішній діаметр усмоктувального трубопроводу. Внутрішній діаметр буртика менше внутрішнього діаметра всмоктувального трубопроводу на величину товщини його стінки. Недоліком указаного технічного рішення є те, що кільцевий буртик призначений для відриву потоку від внутрішньої поверхні трубопроводу та подрібнення його на краплі. Таким чином, потік не прилипає до поверхні трубопроводу, а разом із цим створює вихрові пристінні утворення. Тому таке вдосконалення не підвищує ефективність роботи свердловинного насоса. Найближчим технічним рішенням до пропонованого всмоктувального патрубка, де зменшено колові рухи потоку, що підходить до всмоктувального трубопроводу, є оголовок усмоктувальної труби насоса [2]. В цьому технічному рішенні на бічній поверхні всмоктувальної воронки зі сторони більшої основи виконано трикутні вирізи і передбачено пластини-розсікачі, що жорстко прикріплені ззовні до бічної цієї поверхні воронки за її твірною. Запропоновані конструктивні добавки хоча і зменшують колові рухи рідини, але вони не повністю ліквідують вихрові рухи рідини, особливо на вході в середину всмоктувального трубопроводу в його пристінній зоні. Технічною задачаю запропонованої корисної моделі є утворення умов прилипання пристінного шару рідини до внутрішньої поверхні всмоктувального трубопроводу, а також зменшення колового руху поступального потоку на початковій ділянці цього трубопроводу, що підвищить ефективність роботи насосної установки та збільшить її подачу. Поставлена задача вирішується тим, що на вході всмоктувального трубопроводу передбачається всмоктувальний патрубок, розташований всередині трубопроводу, що включає циліндричний корпус, виконаний із тонкої листової сталі зовнішнім діаметром, що не перевищує внутрішній діаметр усмоктувального трубопроводу. Знизу всмоктувального патрубка виконано розвальцювання радіусом, що дорівнює товщині усмоктувального трубопроводу зовнішнім діаметром, який не перевищує зовнішній діаметр указаного трубопроводу. Крім цього до внутрішньої поверхні циліндричного корпусу всмоктувального патрубка жорстко прикріплено косинки-розсікачі за напрямом, що збігається з твірною всмоктувального патрубка і шириною не більше половини радіуса поперечного перетину цього патрубка. З нижньої сторони косинкирозсікачі виконано скошеними вверх, що дозволяє легко зчищати з них забруднення самим потоком. Таким чином, завдяки ефекту Коанда [4, С.105] потік рідини, обтікаючи криволінійне розвальцювання, завдяки впливу косинок-розсікачів, входить до всмоктувального патрубка, а далі й до всмоктувального трубопроводу прямолінійно в пристінний шар загального потоку, чим утворюється змащувальне середовище у вигляді тонкої пристінної плівки. Цим зменшують вихрові пристінні утворення і запобігають утворенню втрат напору на жорсткостях внутрішньої поверхні спочатку корпусу всмоктувального патрубка, а далі й самого всмоктувального трубопроводу. При цьому на вході також утворюється розрідження. Завдяки такому затягуванню спрямленого потоку забезпечують більший об'єм засмоктування рідини насосом, чим збільшують його подачу. Технічне рішення всмоктувального патрубка пояснюється кресленнями. На фіг. 1 показано конструкцію всмоктувального патрубка, встановленого в нижній частині в усмоктувального трубопроводу насоса. На фіг. 2 - розріз А-А, на фіг. 3 - кріплення всмоктувального патрубка, а на фіг. 4 - примикання розвальцювання до нижнього торця стінки трубопроводу. Згідно з кресленням, усмоктувальний патрубок включає циліндричний корпус 1, знизу якого виконано розвальцювання 2. До внутрішньої поверхні циліндричного корпусу 1 по нормалі до цієї поверхні, за напрямом, що збігається з твірною всмоктувального патрубка, жорстко прикріплено косинки-розсікачі 3. Для кріплення патрубка до всмоктувального трубопроводу 4 на циліндричному корпусі 1 виконано як мінімум один отвір 5 під болт 6 з різьбовою нарізкою. При засмоктуванні води з водоносного шару вона надходить з коловим водоворотом, чим характеризується депресійна воронка коло всмоктувального отвору труби. Обтікаючи розвальцювання 2 за рахунок ефекту Коанда [4, С.105], вода прилипає у вигляді тонкої плівки 1 UA 90500 U 5 10 15 до внутрішньої поверхні циліндричного корпусу 1. При цьому на вході утворюється розрідження і спрямлення струменя потоку, яке підсилюється дією косинок-розсікачів 3, що розрізають колові рухи цього потоку. Завдяки такому прилипанню пристінної плівки зменшуються втрати напору на шорсткостях внутрішньої поверхні всмоктувального трубопроводу 4 й утворюється розрідження і спрямлення струменя потоку. Внаслідок розрідження потоку на вході та спрямлення пристінного шару, розсікання колових рухів потоку, що надходить, зменшується дисипація енергії приводу на таких рухах, яка корисно витрачається тепер на засмоктування більшого об'єму рідини, а також збільшується подача такого свердловинного насоса та підвищується ефективність його роботи. Джерела інформації: 1. Карасев, Б.В. Насосные и воздуходувные станции/Б.В. Карасев - Минск: Высшая школа, 1990. - 326 с. 2. Патент України № 75160, МПК F04B 39/00. Оголовок всмоктувальної труби насосу/ С.М. Срібнюк та ін. опубл. 26.11.2012, Бюл. №22. 3. Патент України №2220324, МПК Е04В 47/00. Всасывающий патрубок скважинного насоса. - Опубл. 17.04.2012. 4. Фабер, Т.Е. Гідроаеродинаміка/Т.Е. Фабер; пер. с англ. - М.: Постмаркет, 2001. - 560 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 1. Усмоктувальний патрубок свердловинного насоса, що включає всмоктувальний трубопровід, який відрізняється тим, що він наділений циліндричним корпусом зовнішнім діаметром за розмірами внутрішнього діаметра всмоктувального трубопроводу, з нижньої сторони якого виконано розвальцювання радіусом, що дорівнює товщині вказаного трубопроводу, яка охоплює його товщину знизу, виконується розміром, що збігається з зовнішнім діаметром трубопроводу, крім того всередині всмоктувального патрубка жорстко прикріплено косинкирозсікачі по нормалі до цієї поверхні за напрямком, що збігається з віссю всмоктувального патрубка, висотою не більше половини радіуса поперечного перерізу цього патрубка. 2. Усмоктувальний патрубок свердловинного насоса, який відрізняється тим, що на циліндричному корпусі передбачено як мінімум один отвір під болт з різьбовою нарізкою для прикріплення його до нижньої сторони всмоктувального трубопроводу. 2 UA 90500 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3