Центробежный насос

 

Полезная модель предназначена для закачки воды в пласт и поддержания пластового давления с использованием пресных, оборотных, пластовых и сточных вод и состоящий из входного и напорного патрубков и узла рабочих колес дополнительно до входного патрубка и после напорного патрубков установлены изолирующие фланцевые соединения и источник постоянного стабилизированного тока что обеспечивает солеочищающее и антикоррозионное воздействие на внутренних поверхностях, входного и нагнетательного патрубков, корпуса и рабочих (напорных) колес, вследствие вторичных эффектов при электролизе закачиваемой минерализованной воды

Полезная модель относится к центробежным насосам, в частности насосам для перекачки воды высокой минерализации, эмульсий и жидкостей загрязненных продуктами коррозии.

Известны центробежные насосы с двусторонним входом в рабочее колесо, предназначенные для перекачки относительно чистых жидкостей. Подачи их могут составлять 40...12500 м3/ч, напоры 8...130 м, КПД-70...90%, (Насосы и насосные станции / В.Ф.Чебаевский, К.П.Вишневский, Н.Н.Накладов, В.В.Кондратьев - М.: Агропромиздат, 1989. - 416 с.).

Недостатками устройства, принятого за аналог, являются ограничения по вязкости перекачиваемой жидкости и наличию механических включений.

Частично эти недостатки устранены в центробежных многоступенчатых секционных насосах. Подачи этих насосов могут составлять 30...350 м3/ч, напоры - 25...800 м, КПД - 60...73% и предназначены для перекачивания воды и жидкостей имеющих сходные с водой свойства по вязкости, химической активности и температурой от 258 до 323 К (от -15 до +50°С) (Насосы и насосные станции / В.Ф.Чебаевский, К.П.Вишневский, Н.Н.Накладов, В.В.Кондратьев - М.: Агропромиздат, 1989. - 416 с.).

Недостатком этого устройства является незначительное увеличение производительности и ограниченность межремонтного периода работы (менее 200 сут.) из-за солеотложений, в связи с высокой минерализацией пластовых вод и необходимостью использования дорогостоящих реагентов.

Цель полезной модели повышение эффективности перекачки высокоминерализованных вод при одновременном снижении энергозатрат за сохранения напорных характеристик и исключения использования реагентов.

Поставленная цель достигается тем, что в известном центробежном насосе состоящем из входного и напорного патрубков и узла рабочих колес дополнительно до входного патрубка и после напорного патрубков

используется изолирующие фланцевые соединения, расходуемый патрубок (анод) и источник постоянного стабилизированного тока обеспечивающих очищающее и антикоррозионное воздействие на внутренних поверхностях, входного и нагнетательного патрубков, корпуса и рабочих (напорных) колес вследствие эффектов при электролизе перекачиваемой минерализованной воды.

Создаваемые в результате электрохимических реакций газовые пузырьки водорода, формирующие на внутренних поверхностях труб, обладающих хорошей проникающей способностью в жидкой среде и создающие на загрязненной (соли, гидраты и продукты коррозии) поверхности рабочих колес микровоздействия, нарушают сцепление загрязняющих микрочастиц со стальной поверхностью, обеспечивая разрушение загрязнений, их отрыв от стальной поверхности труб и облегчая их удаление потоком транспортируемой жидкости. Одновременно, на очищенной стальной поверхности образуется защитная с малой шероховатостью (гладкая) пассивирующая пленка магнетита F 3O4, обеспечивающая иммунитет от коррозии насосного аппарата.

Учитывая, что электрическое сопротивление оксидной пленки значительно больше сопротивления чистого металла, большая часть тока, шунтируя защищенные оксидной пленкой участки поверхности, потечет к новым участкам стальной поверхности, тем самым, обеспечивая еще более плотную защиту корпуса и напорной части насоса. Очищающий и защитный эффекты проявляются на поверхностях труб, имеющих достаточный электрический потенциал. При правильно подобранном режиме интенсивность воздействия становится достаточной для достижения требуемой чистоты и образования пассивирующей, защитной пленки с малой адгезией препятствующей контакту с агрессивной средой в процессе эксплуатации снижая скорость коррозии и предотвращая солеотложения в дальнейшем.

На фиг. представлена схема- - центробежный насос с защитным устройством от солеотложений и коррозии где приняты следующие обозначения: центробежный насос 1, изолирующие фланцевые соединения (ИФС) 2, 3, 4, патрубок 5, регулируемый источник питания постоянного тока 6.

При соответствующем подключении регулируемого источника питания 6 в случае ионной (через электролит) связи между патрубком 5 и внутренними поверхностями насоса 1, имеют место четыре электрохимические реакции: растворение внутренней поверхности патрубка 5, электролиз свободной воды, восстановление растворенного кислорода, и образование оксидной пленки (магнетит) на корпусных и рабочих поверхностях центробежного насоса.

Как показали проведенные лабораторные исследования, электролитическое воздействие приводит к появлению газовых пузырьков малого радиуса на поверхности защищаемого металла, с электрически заряженной поверхностью и, тем самым, устойчивых к схлопыванию.

Благодаря таким свойствам пузырьки водорода Н2 внедряясь в соле и коррозионные отложения на металлических поверхностях разрушают их, это объясняет повышенный вынос солей и продуктов коррозии, связанный с отмывом имеющихся отложений при экспериментальной проверке. К тому же возможность образования хорошо проводящего гладкого покрытия достаточной толщины силы притяжения снижают настолько, что сдвиговые напряжения еще сильнее срывают частицы солей, гидратов и продуктов коррозионного износа и препятствуя их накоплению.

Электрохимическое воздействие осуществляют с параметрами работы: напряжение постоянного тока 2-10 В; величина тока 10-25 А; минерализация воды 10...40 г/л.

Центробежный насос позволяет не только увеличить межремонтный период работы оборудования, но и регулировать скорость и степень очистки и формировать защитную пленку с малой адгезией.

Литература;

1. Насосы и насосные станции / В.Ф.Чебаевский, К.П.Вишневский, Н.Н.Накладов, В.В.Кондратьев - М.: Агропромиздат, 1989. - 416 с.

Центробежный насос, состоящий из корпуса, входного и напорного патрубков и узла рабочих колес, отличающийся тем, что дополнительно до входного патрубка установлены изолирующие фланцевые соединения, а сформированный изолированный от корпуса насоса патрубок (анод) электрически подключен к источнику постоянного стабилизированного тока, отрицательный полюс которого соединен с изолирующим фланцем, установленным на напорном патрубке.



 

Похожие патенты:

Многоступенчатый центробежный секционный погружной водяной насос для скважин относится к отрасли гидромашиностроения, а именно к многоступенчатым центробежным насосам с промежуточным отбором перекачиваемой жидкости и может быть использован для подачи питательной воды в технологических системах на тепловых электростанциях (ТЭС).
Наверх