УСТАНОВКА ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ НАСОСНАЯ Российский патент 2019 года по МПК F04D13/06 F04D29/60 

Предлагаемое изобретение относится к области насосных установок, предназначенных для нагнетания жидкости под высоким давлением, которая в дальнейшем может использоваться для различных нужд потребителя, например, для поддержания пластового давления (ППД).

Из существующего уровня техники известна горизонтальная насосная установка для закачки в пласт технологической жидкости [патент №2162163 RU, F04D 13/06, 2001], используемая в системе поддержания пластового давления. Установка содержит размещенные на опорной раме электродвигатель, входной модуль и горизонтальный центробежный насос, сочлененный с узлами всасывания и нагнетания. Горизонтальный центробежный насос выполнен секционным с возможностью подбора ступеней на требуемый напор. Первая секция насоса выполнена совмещенной с узлом входного модуля и расположена с ним на общем валу, уплотненном со стороны электродвигателя торцевым уплотнением. В узле входного модуля размещен упорный узел. Входной модуль содержит два дополнительных радиальных подшипника. Подшипники жестко фиксируют вал в радиальном направлении и предотвращают его биение, а устранение лишних соединительных элементов повышает эксплуатационную надежность и долговечность установки.

Недостатками данной конструкции является то, что входной модуль, совмещенный с насосом, не позволяет производить быструю замену насоса при его выходе из строя, а также замену торцового уплотнения при износе без демонтажа электродвигателя.

Наиболее близкой к заявляемой является горизонтальная насосная установка [патент №2320896 RU, F04D 13/06, F04D 29/58, 2008] для поддержания пластового давления при нефтедобыче, содержащая опорную раму, электродвигатель, секционный центробежный насос, узел всасывания, узел нагнетания, уплотненную заполненную маслом упорную камеру, в которой установлены подшипники, воспринимающие радиальные и осевые нагрузки, и систему охлаждения масла. Система охлаждения содержит трубу с радиатором, размещенную в масляной ванне упорной камеры и соединенную с узлом всасывания, и крыльчатку для создания циркуляции перекачиваемой жидкости в трубе, зафиксированную на валу и размещенную в узле всасывания, отделенном от упорной камеры торцовым уплотнением. В данной установке охлаждение масла осуществляется перекачиваемой жидкостью.

Недостатком данной конструкции является то, что все модули установки (насосный, всасывающий и упорный) расположены на отдельных валах с сочленением между собой и валом электродвигателя посредством соединительных муфт. Такое исполнение часто ведет к несоосности валов установки, особенно при несоблюдении технологии монтажа, превышению допустимых пределов биений сочленяемых валов и, как следствие, износу подшипниковых опор насоса.

Задачей настоящей полезной модели является обеспечение простоты конструкции, повышения удобство монтажа и обслуживания установки за счет устранения лишних соединительных элементов и повышение эксплуатационной надежности и долговечности.

Указанный технический результат достигается тем, что в установке горизонтальной насосной, содержащей опорную раму, электродвигатель с валом, связанным с валом насоса, подшипники, воспринимающие радиальные и осевые нагрузки, и камеру всасывания, согласно изобретению, в качестве электродвигателя выбран электродвигатель с удлиненным валом, внутри которого установлены подшипники, воспринимающие радиальные и осевые нагрузки, на торце электродвигателя установлен проставок, состыкованный с корпусом камеры всасывания, при этом удлиненный вал пропущен через проставок, соединен с валом насоса внутри камеры всасывания посредством муфты с упругим элементом и снабжен торцевым уплотнением, опирающимся на торцевую поверхность проставка.

Использование электродвигателя с удлиненным валом и подшипниками, воспринимающими радиальные и осевые нагрузки, позволяет исключить из конструкции насосной установки упорную камеру с осевыми и радиальными подшипниками, что упрощает монтаж оборудования и обеспечение соосности валов, а также приводит к повышению эксплуатационную надежность и долговечность.

Корпус насоса в осевом положение соединяется с корпусом электродвигателя посредством установки проставка на корпусе электродвигателя, через который проходит вал электродвигателя с установленным на нем торцевым уплотнением и упирающимся в торцевую поверхность проставка.

На чертеже представлен общий вид предлагаемой установки в разрезе.

Установка горизонтальная насосная содержит электродвигатель с удлиненным валом 1, насос 3, муфту с упругим элементом 2, соединяющую их валы, и камеру всасывания 4, входной патрубок которой может быть выполнен с поворотным фланцем 5 для удобства монтажа к питающему трубопроводу. Внутри электродвигателя 1 установлены подшипники, воспринимающие радиальные и осевые нагрузки (не показано). На торце электродвигателя 1 закреплен проставок 6, на торцевую поверхность которого упирается торцевой уплотнение 7, закрепленное на валу электродвигателя 1, пропущенном через проставок 6. К торцевой поверхности проставка 6 присоединяется камера всасывания 4, к которой крепится корпус первой секции насоса 3. Муфта 2, соединяющая валы электродвигателя 1 и насоса 3 размещена внутри камеры всасывания 4.

Электродвигатель 1 и насос 3 установлены на верхней площадке опорной рамы 8, при этом секции насоса 3 закреплены на опорной раме 8 с помощью регулируемой опоры 9, разъемной в горизонтальной плоскости, а на опорной раме электродвигателя 1 с четырех сторон выполнены подвижные упоры 10 для обеспечения соосности валов. Регулируемые опоры 9 выполнены с внутренним призматическим профилем, который обеспечивает точную центровку секции насоса 3 независимо от ее габарита.

На выходе насоса может быть установлен выкидной адаптер 11 с поворотным фланцем 12 для удобства монтажа к трубопроводу заказчика.

Установка горизонтального насоса работает следующим образом.

На вход камеры всасывания 4 подается перекачиваемое сырье под начальным давлением, которое поступает через внутреннюю полость камеры всасывания 4 и далее в секцию насоса 3. Включается электродвигатель 1, крутящий момент которого к насосной секции 3 передается посредством муфты с упругим элементом 2. Под действием работы электродвигателя 1 кинетическая энергия потока перекачиваемого сырья на рабочих ступенях насоса 3 преобразуется в потенциальную энергию давления, в результате чего поток, пройдя все ступени, приобретает необходимое давление нагнетания и поступает с выхода насоса к потребителю.

Таким образом, предлагаемая конструкция является более технологичной за счет обеспечения соосности валов установки, упрощения конструкции установки, что гарантирует надежную работу установки при высоких входных давлениях, и отличается простотой при монтаже и техническом обслуживании.

Предлагаемая установка является промышленно применимой, так как для его реализации используется стандартные конструктивные элементы, применяемые машиностроении.

Изобретение относится к горизонтальным насосным установкам, предназначенным для нагнетания жидкости под высоким давлением, например, для поддержания пластового давления. Установка содержит опорную раму, электродвигатель с валом, связанным с валом насоса, подшипники, воспринимающие радиальные и осевые нагрузки, и камеру всасывания. В качестве электродвигателя выбран электродвигатель с удлиненным валом, внутри которого установлены подшипники, воспринимающие радиальные и осевые нагрузки. Электродвигатель выполнен с удлиненным валом, на торце электродвигателя установлен проставок, состыкованный с корпусом камеры всасывания. Удлиненный вал пропущен через проставок, соединен с валом насоса внутри камеры всасывания посредством муфты с упругим элементом и снабжен торцевым уплотнением, опирающимся на торцевую поверхность проставка. Изобретение обеспечивает простоту конструкции, удобство монтажа и обслуживания установки за счет устранения лишних соединительных элементов, а также повышение эксплуатационной надежности и долговечности. 1 ил.

Установка горизонтальная насосная, содержащая опорную раму, электродвигатель с валом, связанным с валом насоса, подшипники, воспринимающие радиальные и осевые нагрузки, и камеру всасывания, отличающаяся тем, что в качестве электродвигателя выбран электродвигатель с удлиненным валом, внутри которого установлены подшипники, воспринимающие радиальные и осевые нагрузки, электродвигатель выполнен с удлиненным валом, на торце электродвигателя установлен проставок, состыкованный с корпусом камеры всасывания, при этом удлиненный вал пропущен через проставок, соединен с валом насоса внутри камеры всасывания посредством муфты с упругим элементом и снабжен торцевым уплотнением, опирающимся на торцевую поверхность проставка.