Модульная секция погружного центробежного насоса
Модульная секция погружного центробежного насоса содержит головку и основание со встроенными радиальными подшипниками, переводники с промежуточными подшипниками, расположенные между головкой и основанием, вал, установленный во встроенных радиальных подшипниках головки и основания, и в промежуточных подшипниках с возможностью вращения, фильтроэлементы, размещенные между головкой и первым от головки переводником, между последующими переводниками, последним от головки переводником и основанием на перфорированных радиальными отверстиями трубчатых силовых элементах, которые герметично соединены с головкой, основанием и переводниками посредством резьбы и уплотнительных элементов. Наружная цилиндрическая поверхность переводников имеет глухие отверстия и выступает за наружную поверхность фильтроэлементов. Вал ограничен в продольном перемещении посредством упорных втулок и опорных колец.
Кроме этого, переводники содержат выступающие за поверхность фильтроэлементов центраторы, которые расположены по окружности так, что окружность, образующая внешнюю поверхность центраторов, эквидистантна поверхности фильтроэлементов, а между центраторами расположены площадки для монтажа кабеля электродвигателя погружного электроцентробежных насоса.
Кроме того, фильтроэлементы выполнены в виде каркасно-проволочного щелевого фильтра. 1 н.п. ф-лы, 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Полезная модель относится к насосостроению и может быть использована в погружных центробежных насосах для добычи пластовой жидкости (нефти) из скважин.
Известен входной модуль погружного центробежного электронасоса для подъема жидкости из скважин, основание которого снабжено самоочищающим многосекционным фильтром (см. Патент РФ 
42081, МПК 7 F04D 13/10, опубл. 20.11.2004 г.).
Однако в такой конструкции происходит быстрый износ опоры, установленной в гидрозащите, из-за ее незащищенности от оседающего под действием сил тяжести мелкофракционного шлама, проникающего в полость вместе с газожидкостной эмульсией после фильтрации ее щелевым фильтроэлементом. Вследствие износа опоры и внутренних трущихся поверхностей возникают значительные вибрационные и кавитационные процессы, приводящие к выходу из строя погружного центробежного электронасоса. Наличие зазора между торцом щелевого экрана и наружного кольца приводит к проникновению шлама внутрь модуля. Наличие в верхней части рабочих аппаратов приводит к возникновению застойных зон, в которых вследствие кавитационных процессов происходит откладывание мелкофракционного шлама.
Известна модульная секция погружного центробежного насоса, которая может быть использована для добычи пластовой жидкости (нефти) из скважин (см. Патент РФ 2312253, МПК 7 F04D 13/10, опубл. 10.12.2007 г.). Модульная секция насоса содержит перфорированный корпус с расположенным на нем многосекционным щелевым фильтроэлементом, включающим наружные кольца, и установленный в корпусе посредством промежуточного подшипника вал. Во внутренней полости модульной секции установлены дополнительные промежуточные подшипники, которые отделены друг от друга равными по размеру перфорированными трубками. Промежуточные подшипники снабжены отбойниками и элементами подпружинивания отбойников, которые размещены попарно в каждом промежуточном подшипнике. Перфорированный корпус и фильтроэлемент стянуты сверху верхней головкой с размещенным в ней верхним подшипником, а снизу - нижним основанием с размещенной в нем защитной втулкой на шлицевой муфте. Торцы концов секций щелевого фильтроэлемента скрыты в пазах наружных колец.
Недостатком данной модульной секции является то, что отфильтрованной жидкости необходимо пройти в узком зазоре между щелевым экраном и перфорированным корпусом, в зазоре между перфорированным корпусом и перфорированными трубками, вследствие чего растет гидродинамическое сопротивление потоку жидкости. Кроме того, в этих зазорах под действием сил тяжести идет оседание продуктов коррозии и мелкофракционного шлама, проникающего в полости вместе с газожидкостной эмульсией после фильтрации ее щелевым фильтроэлементом.
Задачей полезной модели является ликвидации застойных зон и засорения фильтра, создание стабильной пропускной способности фильтра на все время работы насосной установки.
Указанный технический результат достигается тем, что в модульной секция погружного центробежного насоса, содержащей головку и основание со встроенными радиальными подшипниками, переводники с промежуточными подшипниками, расположенные между головкой и основанием, вал, установленный во встроенных радиальных подшипниках головки и основания, и в промежуточных подшипниках с возможностью вращения, фильтроэлементы, размещенные между головкой и первым от головки переводником, между последующими переводниками, последним от головки переводником и основанием на перфорированных радиальными отверстиями трубчатых силовых элементах, герметично соединенных с головкой, основанием и переводниками посредством резьбы и уплотнительных элементов, при этом, наружная цилиндрическая поверхность переводников имеет глухие отверстия и выступает за наружную поверхность фильтроэлементов, а вал ограничен в продольном перемещении посредством упорных втулок и опорных колец.
Кроме этого, переводники содержат выступающие за поверхность фильтроэлементов центраторы, расположенные по окружности, причем окружность, образующая внешнюю поверхность центраторов, эквидистантна поверхности фильтроэлементов, а между центраторами расположены площадки для монтажа кабеля электродвигателя погружного электроцентробежного насоса.
Кроме того, фильтроэлементы модульной секции выполнены в виде каркасно-проволочного щелевого фильтра.
Сущность полезной модели поясняется прилагаемыми фигурами.
На фиг.1 представлена модульная секция погружного центробежного насоса.
На фиг.2 представлен вид А фиг.1.
На фиг.3 представлено сечение Б-Б фиг.2.
Модульная секция погружного центробежного насоса содержит головку 1, основание 2 со встроенными радиальными подшипниками 3, переводники 4, с промежуточными подшипниками 5, вал 6, установленный в подшипниках 3 головки 1, основания 2 и в промежуточных подшипниках 5 с возможностью вращения, фильтроэлементы 7. Фильтроэлементы 7 размещены между головкой 1 и первым от головки 1 переводником 4, между последующими переводниками 4, между последним от головки 1 переводником 4 и основанием 2 на перфорированных радиальными отверстиями 8 трубчатых силовых элементах 9. Трубчатые силовые элементы 9 соединены герметично с головкой 1, основанием 2 и переводниками 4 посредством резьбы 10 и уплотнительных элементов 11. Наружная цилиндрическая поверхность 12 переводников 4 имеет глухие отверстия 13 и выступает за наружную поверхность 14 фильтроэлементов 7. Вал 6 ограничен в продольном перемещении посредством упорных втулок 15 и опорных колец 16.
Кроме этого, переводники 4 модульной секции содержат выступающие за поверхность 14 фильтроэлементов 7 центраторы 17, расположенные по окружности, причем окружность, образующая внешнюю поверхность 18 центраторов 17, эквидистантна поверхности 14 фильтроэлементов 7, а между центраторами 17 расположены площадки 19 для монтажа кабеля электродвигателя погружного электроцентробежного насоса.
Фильтроэлементы 7 модульной секции могут быть выполнены в виде каркасно-проволочного щелевого фильтра.
Работает устройство следующим образом.
Пластовая жидкость, поднявшись по стволу скважины, попадает на фильтроэлементы 7. Пройдя через фильтроэлементы 7, которые располагается между головкой 1 и переводниками 4, между переводниками, между переводником 4 и головкой 2, пластовая жидкость очищается от крупных частиц мехпримесей до суспензионного состояния и свободно проходит через радиальные отверстия 8 трубчатых силовых элементов 9 во внутреннюю полость модульной секции. Далее отфильтрованная жидкость проходит через отверстия промежуточных подшипников 5, между валом 6 и перфорированными силовыми трубками 9, проходит через радиальный подшипник 3, расположенный в головке 1 модульной секции, и, пройдя головку 1 модульной секции, продолжает движение вверх. Трубчатые силовые элементы воспринимают и передают возникающие при эксплуатации погружного центробежного насоса нагрузки и также не позволяют разрушаться фильтроэлементам, вследствие того, что они расположены на трубчатых силовых элементах. В связи с тем, что отфильтрованная жидкость свободно проходит через радиальные отверстия трубчатых силовых элементов, отфильтрованная пластовая жидкость, свободно без образования обратных токов и застойных зон, преодолевая минимальное сопротивление, попадает в следующую секцию насосной установки. Перфорированные радиальными отверстиями трубчатые силовые элементы герметично соединены с головкой, с основанием и с переводниками посредством резьбы и уплотнительных элементов, что не позволяет частицам мехпримеси попадать в насосную установку. Исполнение фильтроэлемента в виде каркасно-проволочного щелевого фильтра создает самоочищаюшую от внешних частиц при работе насосной установки наружную цилиндрическую фильтрующую поверхность. Наличие на наружной цилиндрическая поверхности переводников глухих отверстий позволяет надежно зафиксировать фильтроэлементы и силовые трубчатые элементы. Выступание переводников за наружную поверхность фильтроэлементов и центраторы переводников защищают фильтроэлементы от разрушения и разрывов при эксплуатации. Это приводит к повышению надежности и долговечности насосной установки.
Таким образом, в данной конструкции секции насоса не создаются условия для обратных токов жидкости и возникновения застойных зон, вследствие чего устранены условия для возможного оседания продуктов коррозии и мелкофракционного шлама, проникающего в полости вместе с газожидкостной эмульсией после фильтрации ее щелевым фильтроэлементом.
1. Модульная секция погружного центробежного насоса, содержащая головку и основание со встроенными радиальными подшипниками, переводники с промежуточными подшипниками, расположенные между головкой и основанием, вал, установленный во встроенных радиальных подшипниках головки и основания, и в промежуточных подшипниках с возможностью вращения, фильтроэлементы, размещенные между головкой и первым от головки переводником, между последующими переводниками, последним от головки переводником и основанием на перфорированных радиальными отверстиями трубчатых силовых элементах, герметично соединенных с головкой, основанием и переводниками посредством резьбы и уплотнительных элементов, при этом наружная цилиндрическая поверхность переводников имеет глухие отверстия и выступает за наружную поверхность фильтроэлементов, а вал ограничен в продольном перемещении посредством упорных втулок и опорных колец.
2. Модульная секция по п.1, отличающаяся тем, что переводники содержат выступающие за поверхность фильтроэлементов центраторы, расположенные по окружности, причем окружность, образующая внешнюю поверхность центраторов, эквидистантна поверхности фильтроэлементов, а между центраторами расположены площадки для монтажа кабеля электродвигателя погружного электроцентробежного насоса.
3. Модульная секция по п.1, отличающаяся тем, что фильтроэлементы выполнены в виде каркасно-проволочного щелевого фильтра.
