ЦЕНТРОБЕЖНО-ВИХРЕВАЯ СТУПЕНЬ Российский патент 2009 года по МПК F04D5/00 F04D1/02 F04D13/10 

Описание патента на изобретение RU2362910C1

Изобретение относится к области насосостроения и касается конструкции центробежно-вихревой ступени насоса, преимущественно погружного многоступенчатого насоса, используемого при добыче нефти и других текучих сред из скважин.

Известна центробежная ступень скважинного насоса, содержащая ротор в виде центробежного колеса открытого типа, на периферии диска которого выполнены выемки, образующие подобие лопаток, и статор в виде направляющего аппарата с лопатками, на диске которого, обращенного к диску колеса, напротив выемок последнего, также выполнены аналогичные выемки [RU 2193692 С1 (ОАО «БОРЕЦ»), 27.11.2002]. Выемки статора образуют с выемками ротора вихревое кольцо - тороидальный вихрь, способствующий повышению напора насоса на малых расходах и повышению эффективности перемешивания жидкости с газовыми включениями нефти и дробления газовых пузырей.

Однако известная ступень имеет недостаточно высокие показатели, т.к. напор вихревого кольца не распространяется на весь перекачиваемый поток.

Наиболее близкой к изобретению является центробежно-вихревая ступень насоса, содержащая ротор в виде диска, в котором выполнены всасывающее отверстие, лопатки и межлопаточные каналы центробежного колеса закрытого типа и кольцевое углубление с установленными в нем лопатками, и статор с входом и выходом и свободным кольцевым каналом, расположенным напротив кольцевого углубления с лопатками с образованием вихревой части ступени, имеющей всасывающее и нагнетательное окна, при этом в статоре также выполнена сборная камера, сообщающая зону нагнетания центробежной части ступени, образованной центробежным колесом и статором, и всасывающее окно вихревой части ступени [US 1805765 A (AMES PUMP COMPANY INC.), 19.05.1931].

Однако в известной ступени центробежная и вихревая части расположены коаксиально - ступень имеет увеличенный радиальный габарит, а потому насос, собранный из таких ступеней не может быть использован для работы в скважинах.

Задача изобретения состоит в создании компактной эффективной ступени, имеющей высокий КПД и создающей высокий напор.

Технический результат достигается тем, что в центробежно-вихревой ступени насоса, содержащей ротор в виде диска, в котором выполнены всасывающее отверстие, лопатки и межлопаточные каналы центробежного колеса закрытого типа и кольцевое углубление с установленными в нем лопатками, и статор с входом и выходом и свободным кольцевым каналом, расположенным напротив кольцевого углубления с лопатками с образованием вихревой части ступени, имеющей всасывающее и нагнетательное окна, при этом в статоре также выполнена сборная камера, сообщающая зону нагнетания центробежной части ступени, образованной центробежным колесом и статором, и всасывающее окно вихревой части ступени, согласно изобретению всасывающее отверстие центробежной части ступени и кольцевое углубление с установленными в нем лопатками вихревой части ступени расположены с противоположных сторон диска, свободный кольцевой канал снабжен разделителем, сборная камера и выход ступени выполнены кольцевыми, нагнетательное окно - осевым, а всасывающее окно вихревой части ступени и выход ориентированы от периферии к центру.

В статоре может быть выполнено дополнительное осевое нагнетательное окно вихревой части ступени, а свободный кольцевой канал снабжен дополнительным разделителем.

Статором и ротором со стороны центробежной части ступени может быть образована разгрузочная камера, сообщенная с зоной нагнетания вихревой части ступени посредством каналов, выполненных в лопатках центробежного колеса.

На фиг.1 изображена центробежно-вихревая ступень насоса в сборе с другими ступенями.

На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

На фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1 с одним разделителем.

На фиг.4 - то же, с двумя разделителями.

Центробежно-вихревая ступень погружного насоса содержит ротор в виде диска 1, в котором выполнены всасывающее отверстие 2, лопатки 3 и межлопаточные каналы центробежного колеса закрытого типа и кольцевое углубление 4 с установленными в нем лопатками 5, и статор 6. В статоре 6 выполнены вход 7 и выход 8 ступени и свободный кольцевой канал 9, расположенный напротив кольцевого углубления 4 с лопатками 5 с образованием вихревой части ступени. Вихревая часть ступени имеет всасывающее и нагнетательное окна 10, 11. В статоре 6 также выполнена сборная камера 12, сообщающая зону нагнетания 13 центробежной части ступени, образованной центробежным колесом и статором 6, и всасывающее окно 10 вихревой части ступени. Всасывающее отверстие 2 центробежной части ступени и кольцевое углубление 4 с установленными в нем лопатками 5 вихревой части ступени расположены с противоположных сторон диска 1. Свободный кольцевой канал 9 снабжен разделителем 14. Сборная камера 12 и выход 8 ступени выполнены кольцевыми, нагнетательное окно 11 - осевым, а всасывающее окно 10 вихревой части ступени и выход ориентированы от периферии к центру.

В статоре 6 выполнены дополнительные осевое нагнетательное окно 15 и всасывающее окно 16 вихревой части ступени, а свободный кольцевой канал снабжен дополнительным разделителем 17.

Статором 6 и ротором со стороны центробежной части ступени образована разгрузочная камера 18, сообщенная с зоной нагнетания вихревой части ступени посредством каналов 19, выполненных в лопатках 3 центробежного колеса.

При работе насоса перекачиваемая среда поступает на вход 7 ступени и лопатками 3 центробежного колеса нагнетается в зону нагнетания 13, откуда поступает в сборную камеру статора 6. Далее через всасывающее окно 10 или окна 10, 16 среда нагнетается в свободный кольцевой канал 9, в котором за счет взаимодействия с лопатками 5 вихревой части ступени получает дополнительное приращение энергии по мере перемещения по каналу 9. При подходе к разделителю 14 или разделителям 14, 17 среда тормозится, кинетическая энергия частично переходит в энергию давления, и среда под давлением через нагнетательное окно 11 или нагнетательные окна 11, 15 и кольцевой выход 8 поступает в следующую ступень.

Похожие патенты RU2362910C1

название год авторы номер документа
СТУПЕНЬ ВИХРЕВОГО НАСОСА 2010
  • Анохин Владимир Дмитриевич
RU2418984C1
СТУПЕНЬ НАСОСА ВИХРЕВОГО С ОДНОСТОРОННЕЙ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТЬЮ 2010
  • Анохин Владимир Дмитриевич
RU2418985C1
СТУПЕНЬ ВИХРЕВОГО НАСОСА С ОДНОСТОРОННЕЙ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТЬЮ 2010
  • Анохин Владимир Дмитриевич
RU2419729C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ХЛАДОНОВЫЙ КОМПРЕССОР 2021
  • Желваков Владимир Валентинович
RU2783056C1
РОТОРНО-ВИХРЕВАЯ МАШИНА С КЕРАМИЧЕСКИМИ РАБОЧИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ 2007
  • Пеньков Иван Иванович
  • Пеньков Сергей Иванович
RU2338884C1
ТЕПЛОВОЙ КАВИТАЦИОННЫЙ ГЕНЕРАТОР 2010
  • Алиев Натикбек Алиевич
  • Шулико Валерий Петрович
RU2422733C1
МНОГОСТУПЕНЧАТАЯ ВИХРЕВАЯ ТУРБОМАШИНА 1993
  • Бурлай В.В.
  • Фролов Е.С.
  • Потапов В.Н.
  • Верещаков В.Н.
RU2047791C1
РОТОРНО-ВИХРЕВАЯ МАШИНА 1999
  • Анохин В.Д.
  • Лепеха А.И.
RU2156863C1
РОТОРНО-ВИХРЕВАЯ МАШИНА 1997
  • Анохин В.Д.
  • Лепеха А.И.
RU2121608C1
ВИХРЕВОЙ КОМПРЕССОР 1992
  • Хмара Владимир Николаевич
  • Белотелова Людмила Николаевна
  • Сергеев Владимир Николаевич
RU2032836C1

Реферат патента 2009 года ЦЕНТРОБЕЖНО-ВИХРЕВАЯ СТУПЕНЬ

Изобретение относится к области насосостроения и касается конструкции центробежно-вихревой ступени погружного многоступенчатого насоса для добычи нефти и других текучих сред из скважин. Ступень насоса содержит ротор в виде диска 1 и статор 6. В диске 1 выполнены всасывающее отверстие 2, лопатки 3, межлопаточные каналы центробежного колеса закрытого типа и кольцевое углубление с установленными в нем лопатками 5. Статор 6 имеет вход 7 и выход 8 и свободный кольцевой канал 9, расположенный напротив кольцевого углубления с лопатками 5 с образованием вихревой части ступени, имеющей всасывающее и нагнетательное окна 10, 11. В статоре 6 также выполнена сборная камера 12, сообщающая зону нагнетания 13 центробежной части ступени, образованной центробежным колесом и статором 6, и всасывающее окно вихревой части ступени. Всасывающее отверстие 2 центробежной части ступени и кольцевое углубление с установленными в нем лопатками 5 вихревой части ступени расположены с противоположных сторон диска 1. Свободный кольцевой канал 9 снабжен разделителем. Сборная камера 12 и выход 8 ступени выполнены кольцевыми, нагнетательное окно 11 - осевым, а всасывающее окно вихревой части ступени и выход ориентированы от периферии к центру. Изобретение направлено на создание компактной эффективной ступени, имеющей высокий КПД и создающей высокий напор. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула изобретения RU 2 362 910 C1

1. Центробежно-вихревая ступень насоса, содержащая ротор в виде диска, в котором выполнены всасывающее отверстие, лопатки и межлопаточные каналы центробежного колеса закрытого типа и кольцевое углубление с установленными в нем лопатками, и статор с входом и выходом и свободным кольцевым каналом, расположенным напротив кольцевого углубления с лопатками с образованием вихревой части ступени, имеющей всасывающее и нагнетательное окна, при этом в статоре также выполнена сборная камера, сообщающая зону нагнетания центробежной части ступени, образованной центробежным колесом и статором, и всасывающее окно вихревой части ступени, отличающаяся тем, что всасывающее отверстие центробежной части ступени и кольцевое углубление с установленными в нем лопатками вихревой части ступени расположены с противоположных сторон диска, свободный кольцевой канал снабжен разделителем, сборная камера и выход ступени выполнены кольцевыми, нагнетательное окно - осевым, а всасывающее окно вихревой части ступени и выход ориентированы от периферии к центру.

2. Ступень по п.1, отличающаяся тем, что в статоре выполнено дополнительное осевое нагнетательное окно вихревой части ступени, а свободный кольцевой канал снабжен дополнительным разделителем.

3. Ступень по п.1, отличающаяся тем, что статором и ротором со стороны центробежной части ступени образована разгрузочная камера, сообщенная с зоной нагнетания вихревой части ступени посредством каналов, выполненных в лопатках центробежного колеса.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2362910C1

СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ ГАЛОГЕНСЕРЕБРЯНЫХ ФОТОГРАФИЧЕСКИХ ЭМУЛЬСИЙ 1989
  • Мыльцева В.А.
  • Крестовникова Т.И.
  • Трубникова А.А.
  • Суворин В.В.
  • Щекочихина В.О.
  • Русович М.С.
SU1805765A1
СТУПЕНЬ СКВАЖИННОГО МНОГОСТУПЕНЧАТОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА 2001
  • Глускин Я.А.
  • Киселев А.Е.
  • Кулигин А.Б.
  • Мешалкин С.М.
  • Трулев А.В.
  • Штельмах С.Ф.
RU2196252C2
СТУПЕНЬ ПОГРУЖНОГО МНОГОСТУПЕНЧАТОГО НАСОСА 2003
  • Гусин Н.В.
  • Квашнин А.И.
  • Рабинович А.И.
  • Мельников Д.Ю.
RU2246044C1
Тепловой двигатель 1925
  • Булгаков С.М.
SU4862A1
Устройство для буксовки железнодорожного подвижного состава 1946
  • Симонов П.М.
SU70530A1
JP 58070090 А, 26.04.1983.

RU 2 362 910 C1

Авторы

Анохин Владимир Дмитриевич

Даты

2009-07-27Публикация

2008-07-09Подача