Вопрос 4.41. Конструкция электроцентробежного насоса

Погружной центробежный модульный насос - многоступенчатый вертикального исполнения. Насос состоит из входного модуля, мо­ дуля секции, модуля головки, обратного и спускного клапанов (рис. 4.58, 4.59, 4.60).

Допускается уменьшение числа модулей-секций в насосе при со­ ответствующем укомплектовании погружного агрегата двигателем необходимой мощности (см. табл. 4.3 [15]).

Рис. 4.58. Модуль - секция насоса:

1 - головка; 2 - вал; 3 - опора; 4 - верхний подшипник; 5 - кольцо; 6 - направляющий аппарат; 7 - рабочее колесо; 8 - корпус;

9 - нижний подшипник; 10 - ребро; 11 - основание

- 2 1 6 -

Рис. 4.59. Входной модуль насоса:

1 - основание; 2 - вал; 3 - втулка подшипника; 4 - сетка; 5- защитная втулка;6- шлицевая муфта; 7- шпилька

Для откачивания пластовой жидкости, содержащей у сетки вход­ ного модуля насоса свыше 25 % (по объему) свободного газа, к насосу следует подсоединить насосный модуль - газосепаратор (рис. 4.61). Газосепаратор устанавливается между входным модулем и модулем-секцией.

Соединение модулей между собой и входного модуля с двигате­ лем - фланцевое. Соединения (кроме соединений входного модуля с двигателем и входного модуля с газосепаратором) уплотняются ре­ зиновыми кольцами.

Для откачивания пластовой жидкости, содержащей у сетки вход­ ного модуля насоса свыше 25 % (по объему) свободного газа_; к насосу следует подсоединить насосный модуль - газосепаратор (рис. 4.3). Газосепаратор устанавливается между входным модулем и модулем-секцией.

Рис. 4.60. Модуль-головка насоса:

1 - кольцо уплотнительное; 2 - ребро; 3 - корпус

- 2 1 7 -

1 - головка; 2 - втулка радиального подшипника; 3 - вал; 4 - сепаратор;

5 - направляющие аппараты;

6 - рабочее колесо;

7 - корпус; 8 - шнек;

9 - основание

Рис. 4.61. Газосепаратор:

Соединение модулей между собой и вход­ ного модуля с двигателем - фланцевое. Соеди­ нения (кроме соединений входного модуля с двигателем и входного модуля с газосепара­ тором) уплотняются резиновыми кольцами.

Валы модулей-секций и входных моду­ лей для насосов обычного исполнения из­ готовляют из калиброванной коррозионно-стойкой высокопрочной стали марки 03Х14Н7В и имеют на торце маркировку «НЖ», для насосов повышенной коррози-онностойкости - из калиброванных прут­ ков из сплава Н65Д29ЮТ-ИШ К-монель и имеют на торцах маркировку «М».

Рабочие колеса и направляющие аппараты насосов обычного исполнения изготовляют из модифицированного серого чугуна, насосов коррозионностойкого исполнения - из моди­ фицированного чугуна ЧН16Д7ГХШ типа «нирезист». Рабочие колеса насосов обычного исполнения можно изготовлять из радиапион-но-модифицированного полиамида.

Модуль-головка рис. 4.60 состоит из корпуса, с одной стороны которого имеет­ ся внутренняя коническая резьба для под­ соединения обратного клапана (насосно-компрессорной трубы), с другой стороны - фланец для подсоединения к модулю-сек­ ции двух ребер и резинового кольца. Ребра прикреплены к корпусу модуля-головки болтом с гайкой и пружинной шайбой. Ре­ зиновое кольцо герметизирует соединение модуля-головки с модулем-секцией.

Модули-головки насосов группы 5 и 5А имеют резьбу муфты насосно-компрессор-ной гладкой трубы 73 ГОСТ 633-80.

Модуль-головка насосов группы 6 име­

ет два исполнения: с резьбой муфты 73 и 89 ГОСТ 633-80. Модуль-головка с резьбой 73 применяется в насосах с номиналь­

ной подачей до 800 м³/сут, с резьбой 89 - более 800 м³/сут. Модуль-секция состоит из корпуса, вала, пакета ступеней (рабо­

чих колес и направляющих аппаратов), верхнего подшипника, ниж­ него подшипника, верхней осевой опоры, головки, основания, двух

- 2 1 8 -

ребер и резиновых колец. Число ступеней в модулях-секциях указа­ но в табл. 4.4. [15] Соединение модулей-секций между собой, а также резьбовые соединения и зазор между корпусом и пакетом ступеней герметизируются резиновыми кольцами.

Ребра предназначены для защиты плоского кабеля с муфтой от механических повреждений о стенку обсадной колонны при спуске и подъеме насосного агрегата. Ребра прикреплены к основанию мо­ дуля-секции болтом с гайкой и пружинной шайбой.

Грань головки модуля-секции, имеющая минимальное угловое смещение относительно поверхности основания между ребрами, по­ мечена пятном краски для ориентирования относительно ребер дру­ гого модуля-секции при монтаже на скважине.

Модули-секции поставляются опломбированными гарантийны­ ми пломбами-клеймом предприятия-изготовителя на паяных швах.

Входной модуль состоит из основания с отверстиями для прохо­ да пластовой жидкости, подшипниковых втулок и сетки, вала с за­ щитными втулками и шлицевой муфты для соединения вала модуля с валом гидрозащиты.

При помощи шпилек модуль верхним концом подсоединяется

к модулю-секции. Нижний конец входного модуля присоединяется

к гидрозащите двигателя.

Входной модуль для насосов группы 6 имеет два исполнения: одно - с валом диаметром 25 мм - для насосов с подачами 250, 320, 500 и 800 м³/сут, другое - с валом диаметром 28 мм - для насосов с пода­ чами 1000, 1250 м³/сут.

Входные модули и модули-секции поставляются опломбирован­ ными консервационными пломбами-пятнами синей или зеленой крас­ ки на гайках и болтах (шпильках) фланцевых соединений.

Обратные клапаны насосов групп 5 и 5А, рассчитанных на любую подачу, и группы 6 с подачей до 800 м³/сут включительно конструк­ тивно одинаковы и имеют резьбу муфты насосно-компрессорной глад­ кой трубы 73 ГОСТ 633-80. Обратный клапан для насосов группы 6 с подачей свыше 800 м³/сут имеет резьбу муфты насосно-компрес­ сорной гладкой трубы 89 ГОСТ 633-80.

Спускные клапаны имеют такие же исполнения по резьбе, как обратные.

Осевое давление, действующее на рабочее колесо 1 (рис. 4.62), передается от него на нижнюю текстолитовую шайбу 4 и затем на бурт направляющего аппарата 3.

Направляющие аппараты соединяются между собой по линии 2 и все вместе опираются в нижней части насоса на основание, а сверху зажаты гайкой, ввинченной в корпус насоса. Частично осевое давление передается валу вследствие трения колеса о вал или прихвата колеса

- 2 1 9 -

Рис. 4.62. Рабочее колесо и направляющие аппараты насоса

при отложении солей в зазо­ ре между ним и валом или в результате коррозии метал­ лов. Крутящий момент пере­ дается от вала к рабочим ко­ лесам латунной шпонкой, входящей в паз рабочего коле­ са. Шпонка расположена по всей длине сборки колес и со­ стоит из 400...1000-мм отрез­ ков. Вал насоса имеет вверху осевую 3 и радиальную 4 опо­ ры скольжения, а внизу - ра­ диальную опору скольжения 9 рис.4.58.

Рабочие колеса 7 и направляющие аппараты 6 насоса изготавли­ ваются литыми из специального чугуна.

Материалы пар трения в осевой опоре вала - бельтинг, пропитан­ ный графитом и резиной по стали; в верхней и нижней радиальных опорах вала -латунь или бронза по стали (для износостойких насо­ сов - резина по стали); в осевой опоре рабочего колеса - текстолит по чугуну (для износостойких насосов - резина по стали); в радиаль­ ной опоре вала в направляющем аппарате - чугун по латуни.

Насосы повышенной износостойкости для подачи пластовой жид­ кости с песком отличаются от насосов обычного исполнения наличи­ ем пластмассовых (вместо чугунных) рабочих колес, материалами пар трения в опорах и наличием дополнительных резинометаллических радиальных опор, препятствующих изгибу вала при его вращении и уменьшающих его износ.