Диафрагменный узел устройства гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя
(57) Техническое решение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в устройстве гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, применяемого в качестве привода центробежного насоса для подъема жидкости из скважины.
Диафрагменный узел устройства гидравлической защиты содержит корпус устройства гидравлической защиты, внутри которого на опоре размещена резиновая диафрагма с образованием внутридиафрагменной и задиафрагменной полостей. Во внутридиафрагменной полости, гидравлически связанной с внутренней полостью электродвигателя, выполнен лабиринт из концентрично расположенных цилиндрических перегородок, которые с чередованием одним концом жестко закреплены на нижней или верхней части опоры, а вторые свободные концы перегородок установлены с зазором относительно верхней или нижней части опоры. Выходное отверстие, связывающее внутридиафрагменную полость с внутренней полостью электродвигателя, расположено в опоре у закрепленного конца внутренней перегородки. При этом свободный конец цилиндрической перегородки, расположенной ближе к диафрагме, выполнен с загибом в сторону, противоположную от диафрагмы.
Технический результат, достигаемый при реализации полезной модели, заключается в обеспечении защиты погружного маслозаполненного электродвигателя от проникновения пластовой жидкости во внутреннюю его полость при разрыве диафрагмы.
2 п. ф-лы, 1 ил.
Полезная модель относится к области электромашиностроения и может быть использована в устройстве гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, используемого в качестве привода центробежного электронасоса для подъема жидкости из скважины.
Известен диафрагменный узел в устройстве гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, в котором резиновая диафрагма герметично закреплена на опоре и размещена в камере с образованием двух полостей, заполненных маслом, причем одна из полостей связана с полостью электродвигателя, а вторая с окружающей средой (см., например, А.А.Богданов «Погружные центробежные электронасосы для добычи нефти», М., 1968, «Недра», с.175-187). При работе электродвигателя, масло расширяясь от нагрева, воздействует на диафрагму, которая растягивается и прижимается к внутренней поверхности корпуса гидравлической защиты. После остановки и охлаждения электродвигателя масло уменьшается в объеме и резиновая диафрагма, воспринимая давление окружающей среды, деформируется внутрь. Таким образом, с помощью диафрагмы, изменяющей
объемы полостей камеры, обеспечивается уравновешивание давления в полости электродвигателя с давлением окружающей среды.
Недостатком известного диафрагменного узла является его низкая надежность, связанная с тем, что при уменьшении объема масла, под действием значительного давления снаружи или при увеличении давления изнутри при нагреве и расширении объема масла происходит разрыв резиновой диафрагмы и проникновение в полость электродвигателя скважинной жидкости, что приводит к выводу его из строя.
Ближайшим техническим решением, выбранным в качестве прототипа предложенной полезной модели является диафрагменный узел устройства гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, содержащий корпус устройства гидравлической защиты и диафрагму, установленную внутри корпуса на опоре с образованием внутридиафрагменной полости, гидравлически связанной с внутренней полостью электродвигателя и задиафрагменной полости, гидравлически связанной с окружающей средой (см., например, описание к патенту RU №2194349, МПК 7 Н 02 К 5/12 от 23.11. 2001).
Недостаток этого диафрагменного узла заключается в том, что в случае разрыва диафрагмы, жидкость из затрубного пространства (окружающей среды) непосредственно поступает во внутреннюю полость электродвигателя, что приводит к выходу его из строя.
Технический результат, достигаемый при использовании настоящей полезной модели, заключается в повышении защиты погружного маслозаполненного электродвигателя от проникновения пластовой жидкости во внутреннюю его полость при разрыве диафрагмы, что обеспечивает продление его работоспособности.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в диафрагменном узле устройства гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, содержащем корпус устройства гидравлической защиты, внутри которого на опоре закреплена резиновая диафрагма с образованием внутридиафрагменной полости, гидравлически связанной с внутренней полостью электродвигателя, и задиафрагменной полости, гидравлически связанной с окружающей средой, согласно полезной модели, во внутридиафрагменной полости концентрично установлены цилиндрические перегородки, образующие лабиринт, таким образом, что концы одних перегородок, жестко закрепленных на верхней или нижней части опоры, чередуются с концами других перегородок, установленных с зазором относительно нижней или верхней части опоры, причем выходное отверстие, связывающее внутридиафрагменную полость с внутренней полостью электродвигателя, расположено в опоре у закрепленного конца внутренней перегородки, а свободный конец цилиндрической перегородки, расположенной ближе к диафрагме, выполнен с загибом в противоположную сторону от диафрагмы для исключения повреждения диафрагмы при ее деформации.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежом, на котором представлен диафрагменный узел устройства гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя.
Диафрагменный узел состоит из корпуса 1 устройства гидравлической защиты, вала 2, проходящего сквозь опору 3, на которой закреплена диафрагма 4 с образованием внутридиафрагменной полости 5 и задиафрагменной полости 6. Во внутридиафрагменной полости 5 концентрично установлены цилиндрические перегородки 7, 8, 9, которые закреплены на опоре 3 с образованием лабиринта. То есть, нижний конец первой перегородки 7
закреплен на нижней части 10 опоры 3, верхний конец второй перегородки 8 закреплен на верхней части 11 опоры 3 и нижний конец третьей перегородки 9 закреплен на нижней части 10 опоры 3, При этом вторые незакрепленные концы цилиндрических перегородок 7, 8, 9 установлены с зазорами относительно верхней части 11 или нижней части 10 опоры 3. Перегородка 7, расположенная ближе к диафрагме, выполнена с загибом 12, направленным в сторону, противоположную от диафрагмы 4 для предотвращения повреждения диафрагмы во время ее деформации под воздействием падения давления внутри. Выходное отверстие 12, связывающее внутридиафрагменную полость с внутренней полостью электродвигателя (на чертеже не показано), расположено в опоре 3 у закрепленного конца внутренней перегородки 9.
Перед работой все полости устройства гидравлической защиты заполнены жидким маслом. При различных режимах работы электродвигателя масло, будет расширяться или уменьшаться в объеме. Под воздействием возникающей разницы давления резиновая диафрагма 4 деформируется, прогибаясь в сторону корпуса 2 или в сторону вала 1, изменяя объемы задиафрагменной 6 и внутридиафрагменной 5 полостей. При этом масло будет поступать либо из задиафрагменной полости 6, гидравлически связанной с окружающей средой, в затрубное пространство, либо из внутридиафрагменной полости во внутреннюю полость электродвигателя. В случае разрыва резиновой диафрагмы 4 из-за большого перепада давления, повреждения или дефекта резины, жидкость из окружающей среды может попасть непосредственно во внутреннюю полость электродвигателя. Однако в данном случае жидкость на пути своего движения будет встречать препятствие в виде лабиринта, образованного из концентрично установленных цилиндрических перегородок 7, 8, 9. При этом количество перегородок, обеспечивающих
образование лабиринта для дополнительной защиты электродвигателя от проникновения жидкости во внутреннюю его полость может быть размещено на опоре 3 от трех и более в зависимости от конструктивных возможностей и габаритных размеров устройства гидравлической защиты. Таким образом, предложенное размещение цилиндрических перегородок с образованием лабиринта во внутридиафрагменной полости диафрагменного узла устройства гидравлической защиты, позволяет защитить электродвигатель от попадания жидкости из затрубного пространства и предотвратить выход его из строя.
1. Диафрагменный узел устройства гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя, содержащий корпус устройства гидравлической защиты, внутри которого на опоре закреплена резиновая диафрагма с образованием внутридиафрагменной полости, гидравлически связанной с внутренней полостью электродвигателя, и задиафрагменной полости, гидравлически связанной с окружающей средой, отличающийся тем, что во внутридиафрагменной полости концентрично установлены цилиндрические перегородки, образующие лабиринт, таким образом, что концы, жестко закрепленные на верхней или нижней части опоры одних перегородок чередуются с концами, установленными с зазором относительно верхней или нижней части опоры, других перегородок, при этом выходное отверстие, связывающее внутридиафрагменную полость с внутренней полостью электродвигателя, расположено в опоре у закрепленного конца внутренней перегородки.
2. Диафрагменный узел по п.1, отличающийся тем, что свободный конец цилиндрической перегородки, расположенной ближе к диафрагме, выполнен с загибом в противоположную сторону от диафрагмы.
