модуль-секция погружного многоступенчатого центробежного насоса

Формула изобретения

1. Модуль-секция погружного многоступенчатого центробежного насоса, каждая ступень которого имеет рабочее колесо и направляющий аппарат, рабочее колесо содержит ведущий и ведомый диски с размещенными между ними лопастями, между лопастями образованы каналы, направляющий аппарат содержит лопатки, отличающаяся тем, что рабочее колесо снабжено вырезами, размещенными в его ведущем диске, причем вырезы выполнены с возможностью соединения канала с областью, заключенной между ведущим диском и последующим направляющим аппаратом.

2. Модуль-секция по п. 1, отличающаяся тем, что наружные диаметры ведомого диска, ведущего диска и лопастей рабочего колеса равны.

3. Модуль-секция по п. 1, отличающаяся тем, что вырезы выполнены для каждого канала.

4. Модуль-секция по п. 1, отличающаяся тем, что стенки вырезов в крае ведущего диска выполнены неперпендикулярными плоскости ведущего диска.

5. Модуль-секция по п. 3, отличающаяся тем, что одна стенка каждого выреза находится в месте пересечения выпуклой поверхности лопасти с ведущим диском.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к насосостроению, а более конкретно к конструкциям центробежных насосов для откачки пластовой жидкости из скважин, и может быть применено при добыче нефти.

Известен погружной центробежный многоступенчатый насос для откачки пластовой жидкости из нефтяных скважин. Ступень такого насоса содержит рабочее колесо и направляющий аппарат [1]. К недостаткам этого насоса относится невысокое давление, создаваемое ступенью при малых расходах и нестабильности характеристик при работе в двух- или трехфазных нефтеводогазовых средах.

Наиболее близким к предлагаемому является погружной центробежный насос, каждая ступень которого содержит направляющий аппарат и рабочее колесо, содержащее ведущий и ведомый диски с размещенными между ними лопастями, с установленными на периферии ведущего диска импеллерами [2]. Импеллеры создают дополнительный напор ступени.

Недостатком этого устройства является то, что кпд ступени несколько уменьшен по сравнению с ступенями без импеллеров, напор ступени недостаточен за счет несогласованной работы лопастей рабочего колеса и импеллеров.

Задачей настоящего изобретения является расширение диапазона применения устройства.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения - увеличение напора при работе на малых расходах.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известной модуль-секции погружного многоступенчатого центробежного насоса, каждая ступень которого имеет рабочее колесо и направляющий аппарат, рабочее колесо содержит ведущий и ведомый диски с размещенными между ними лопастями, между лопастями образованы каналы, направляющий аппарат содержит лопатки, согласно изобретению рабочее колесо снабжено вырезами, размещенными в его ведущем диске, причем вырезы выполнены с возможностью соединения канала с областью, заключенной между ведущим диском и последующим направляющим аппаратом.

Дополнительно в модуль-секции погружного многоступенчатого центробежного насоса наружные диаметры ведомого диска, ведущего диска и лопастей рабочего колеса могут быть равны, вырезы могут быть выполнены для каждого канала, стенки вырезов в крае ведущего диска могут быть выполнены не перпендикулярными плоскости ведущего диска, одна стенка каждого выреза может находиться в месте пересечения выпуклой поверхности лопасти с ведущим диском.

За счет выполнения модуль-секции многоступенчатого погружного центробежного насоса, удовлетворяющего описанным выше условиям, удалось решить поставленную задачу с достижением технического результата.

Указанные преимущества, а также особенности настоящего изобретения поясняются лучшим вариантом его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 изображена ступень модуль-секции погружного многоступенчатого центробежного насоса в разрезе.

На фиг. 2 изображено рабочее колесо с видом на ведущий диск со стороны последующего направляющего аппарата.

На фиг. 3 изображено сечение рабочего колеса с видом на ведущий диск со стороны каналов.

Модуль-секция погружного многоступенчатого центробежного насоса состоит из ступеней, ступень состоит из рабочего колеса 1 и направляющего аппарата 2. Рабочее колесо 1 содержит ведущий 3 и ведомый 4 диски с размещенными между ними лопастями 5. Наружные диаметры ведомого диска 4, ведущего диска 3 и лопастей 5 рабочего колеса 1 равны. Для каждого канала, ограниченного соседними лопастями 5, ведущим 3 и ведомым 4 дисками в крае ведущего диска 3 выполнены вырезы 6, соединяющие область канала с областью, заключенной между ведущим диском 3 и последующим направляющим аппаратом. Стенки 7 и 8 вырезов 6 в крае ведущего диска 3 выполнены не перпендикулярными плоскости ведущего диска 3. Стенка 7 выреза 6 начинается от места пересечения выпуклой поверхности лопасти 5 с ведущим диском 3. Направляющий аппарат 2 содержит лопатки 9 и наружную крышку 10.

Устройство работает следующим образом. Жидкость, проходя через каналы рабочего колеса 1, ограниченного соседними лопастями 5, ведущим 3 и ведомым 4 дисками, увеличивает свою энергию. К последующему направляющему аппарату жидкость выходит через вырезы 6 в ведущем диске 3, при этом наклонные стенки 7 и 8 вырезов сообщают дополнительную энергию потоку, что выражается в повышении напора при малых расходах. В направляющем аппарате 2 жидкость проходит между лопатками 9, где происходит преобразование скоростной энергии потока жидкости в давление.

Изобретение может быть применено в конструкциях центробежных насосов для перекачивания жидкостей, в том числе при добыче нефти из скважин.

Источники информации

1. Богданов Н.А. Погружные центробежные насосы для добычи нефти. - М.: Недра, 1968, 38-50 с.

2. Патент РФ 2138691, МПК 6 F 04 D 13/10, 1/06, 31/00 от 25.11.97.