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

Описание патента на изобретение RU2687673C1

Изобретение относится к насосным установкам, применяемым для закачки воды в нагнетательные скважины с целью поддержания пластового давления.

Известна горизонтальная насосная установка, содержащая опорную раму, электродвигатель и последовательно установленные на одном валу малопроизводительный и высокопроизводительный центробежный насосы, при этом узел нагнетания первого из насосов совмещен с узлом всасывания второго насоса (Патент №2380577 РФ, F04D 13/06, 2010). Также известна горизонтальная насосная установка, состоящая из опорной рамы, электродвигателя и секционного центробежного насоса, первая секция которого совмещена с входным модулем и расположена с ним на общем валу, снабженном торцевым уплотнением, а упорный узел насоса размещен во входном модуле, содержащем два дополнительных радиальных подшипника (Патент №2162163 РФ, F04D 13/06, 2001). Наряду с перечисленными известна горизонтальная насосная установка, содержащая электродвигатель, насосные секции и входной узел, соединенные между собой и установленные в трубчатом контейнере, патрубки на концах которого связаны трубопроводом с вентилятором, и выкидной патрубок (Патент №2338093 РФ, F04D 1/06, 2008).

Перечисленные горизонтальные насосные установки имеют сложную конструкцию, а также непросты в монтаже и обслуживании.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является горизонтальная насосная установка, содержащая герметичную колонну, в которой на центраторах размещены погружной электродвигатель, гидрозащита и входной модуль, валы которых соединены шлицевыми муфтами, при этом колонна со стороны электродвигателя сообщена с входным патрубком, а со стороны входного модуля - с погружным центробежным насосом, имеющем осевую опору (Патент на ПМ №84074 РФ, F04D 13/06, 2009).

Недостатком принятой за прототип горизонтальной насосной установки является наличие колонны, затрудняющей ее обслуживание и ремонт, и гидрозащиты, имеющей сложную и ненадежную конструкцию. Сказанное снижает эксплуатационную надежность горизонтальной насосной установки и повышает ее стоимость.

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции горизонтальной насосной установки при снижении ее стоимости.

Указанный технический результат достигается тем, что в горизонтальной насосной установке для перекачки жидкости, содержащей насос и электродвигатель, валы которых соединены шлицевой муфтой, устройство защиты электродвигателя от перекачиваемой жидкости и входной патрубок, согласно изобретению, применен вентильный электродвигатель, имеющий тонкостенную герметизирующую оболочку на статоре, служащую устройством защиты, и трубчатый вал для подачи жидкости из входного патрубка в насос через отверстия в стенке шлицевой муфты, при этом со стороны насоса в крышке вентильного электродвигателя выполнены отверстия для заполнения его свободного объема перекачиваемой жидкостью.

Заявляемая горизонтальная насосная установка для перекачки жидкости схематично изображена на чертеже.

Горизонтальная насосная установка состоит только лишь из вентильного электродвигателя 1 (ВЭД) и насоса 2. ВЭД 1 содержит трубчатый вал 3 с проточным каналом 4, статор 5, помещенный в тонкостенную герметизирующую оболочку 6 для защиты от перекачиваемой жидкости, и ротор 7 с постоянными магнитами, установленным на трубчатом валу 3. Дополнительным средством защиты статора 5 может служить заполняющий его объем компаунд 8.

В насосе 2 на валу 9 установлены осевая опора 10 и рабочие органы 11. Трубчатый вал 3 ВЭД 1 соединен с валом 9 насоса 2 шлицевой муфтой 12, имеющей центральную полость 13 и отверстия 14 в стенке. К ВЭД 1 присоединен входной патрубок 15, который посредством проточного канала 4 в трубчатом валу 3 гидравлически соединен с центральной полостью 13 шлицевой муфты 12, а через отверстия 14 в стенке последней - с рабочими органами 11 насоса 2. В торцовой крышке ВЭД 1 со стороны насоса 2 выполнены отверстия 16, через которые перекачиваемая жидкость проникает в свободные объемы 17 ВЭД 1. Отверстия 16 предназначены для выравнивания давления в ВЭД 1 и насосе 2, а также давления, действующего снаружи и изнутри на трубчатый вал 3. Отверстия 16 перекрываются фильтрующими элементами 18 для исключения попадания механических частиц вместе с жидкостью в свободные объемы 17 ВЭД 1. На корпусе ВЭД 1 со стороны входного патрубка 15 смонтирован вентиль 19, сообщающий свободные объемы 17 с атмосферой.

Горизонтальная насосная установка работает следующим образом.

Перекачиваемая жидкость под начальным давлением, достаточным для работы насоса 2 без срыва подачи, поступает из входного патрубка 15 в проточный канал 4 трубчатого вала 3 ВЭД 1. Из проточного канала 4 жидкость попадает в центральную полость 13 шлицевой муфты 12, выходит из нее через отверстия 14 и оказывается на приеме насоса 2 (фиг. ). В начальный момент времени вентиль 19 открыт и перекачиваемая жидкость проникает в свободные объемы 17 ВЭД 1 через отверстия 16 в торцовой крышке со стороны насоса 2 и вытесняет из них воздух. Фильтрующие элементы 18 в отверстиях 16 торцовой крышки предотвращают проникновение твердых частиц вместе с жидкостью в свободные объемы 17 и их последующее попадание в зазоры между подвижными частями ВЭД 1. После заполнения свободных объемов 17 перекачиваемой жидкостью давление жидкости в ВЭД 1 и на приеме насоса 2 выравнивается, вентиль 19 закрывается и движение жидкости в свободных объемах 17 ВЭД 1 прекращается. Благодаря этому уменьшается проникновение в свободные объемы 17 твердых частиц и отпадает надобность в торцовом уплотнении на трубчатом валу между ВЭД 1 и насосом 2. При вращении трубчатого вала 3 ВЭД 1 вращающий момент передается через шлицевую муфту 12 на вал 9 насоса 2. Перекачиваемая жидкость проходит через насаженные на вал 9 рабочие органы 11 и выбрасывается под высоким давлением в напорный трубопровод (не показан), по которому закачивается в нагнетательную скважину. Осевая опора 10 воспринимает действующие на вал 9 осевые и радиальные нагрузки насоса 2. При работе ВЭД 1 происходит выделение тепловой энергии в герметизированном статоре 6, роторе 7 и трущихся узлах. Движущаяся по трубчатому валу 3 жидкость забирает выделяемое тепло и тем самым предохраняет ВЭД 1 от перегрева, что повышает его долговечность.

Предлагаемая горизонтальная насосная установка имеет довольно простую, но очень надежную конструкцию, которая характеризуется низкими стоимостными показателями и удобством монтажа и обслуживания.

Похожие патенты RU2687673C1

название год авторы номер документа
ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА 2017
  • Перельман Олег Михайлович
  • Сергиенко Анатолий Васильевич
  • Перельман Максим Олегович
  • Данченко Юрий Валентинович
  • Пошвин Евгений Вячеславович
  • Князева Ольга Владимировна
RU2692873C2
ПОГРУЖНАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА 2018
  • Данченко Юрий Валентинович
RU2686811C1
ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА 2018
  • Данченко Юрий Валентинович
  • Котельников Павел Владимирович
  • Перельман Максим Олегович
  • Пошвин Евгений Вячеславович
  • Перельман Олег Михайлович
  • Сергиенко Анатолий Васильевич
RU2687674C1
ПОГРУЖНАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА 2018
  • Данченко Юрий Валентинович
  • Перельман Олег Михайлович
  • Перельман Максим Олегович
  • Пошвин Евгений Вячеславович
  • Санталов Анатолий Михайлович
RU2687658C1
ПОГРУЖНАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА 2017
  • Перельман Олег Михайлович
  • Сергиенко Анатолий Васильевич
  • Перельман Максим Олегович
  • Данченко Юрий Валентинович
  • Пошвин Евгений Вячеславович
RU2692877C2
ПОГРУЖНАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА 2018
  • Данченко Юрий Валентинович
RU2691280C1
УСТАНОВКА ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ НАСОСНАЯ 2021
  • Лысков Дмитрий Алексеевич
  • Конюхов Дмитрий Геннадьевич
  • Перельман Максим Олегович
  • Пошвин Евгений Вячеславович
RU2756398C1
Установка плунжерная с линейным двигателем 2021
  • Исаков Андрей Владимирович
  • Сухарев Евгений Владимирович
RU2783938C1
Установка плунжерная с линейным двигателем (варианты) 2022
  • Сухарев Евгений Владимирович
RU2801629C1
ПОГРУЖНОЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ВЫСОКОНАПОРНЫЙ ЭЛЕКТРОНАСОС ДЛЯ ПОДЪЕМА ЖИДКОСТИ ИЗ СКВАЖИНЫ 2005
  • Снисаренко Григорий Николаевич
RU2300022C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 687 673 C1

Реферат патента 2019 года ГОРИЗОНТАЛЬНАЯ НАСОСНАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к насосным установкам, применяемым для поддержания пластового давления в нефтедобыче, а также могут быть использованы для поднятия давления в магистральных продуктопроводах. Горизонтальная насосная установка содержит входной патрубок, вентильный электродвигатель, оснащенный тонкостенной герметизирующей оболочкой на статоре и трубчатым валом, и насос. Трубчатый вал кинематически связан с валом насоса с помощью шлицевой муфты, имеющей отверстия в стенке. Жидкость поступает из входного патрубка в трубчатый вал и через отверстия в шлицевой муфте - в насос. Со стороны насоса в вентильном электродвигателе выполнены отверстия для заполнения его свободного объема перекачиваемой жидкостью. Изобретение направлено на упрощение конструкции горизонтальной насосной установки, повышение ее надежности, удобства монтажа и обслуживания. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 687 673 C1

Горизонтальная насосная установка для перекачки жидкости, содержащая насос и электродвигатель, валы которых соединены шлицевой муфтой, устройство защиты электродвигателя от перекачиваемой жидкости и входной патрубок, отличающаяся тем, что в ней применен вентильный электродвигатель, имеющий тонкостенную герметизирующую оболочку на статоре, служащую устройством защиты, и трубчатый вал для подачи жидкости из входного патрубка в насос через отверстия в стенке шлицевой муфты, при этом со стороны насоса в крышке вентильного электродвигателя выполнены отверстия для заполнения его свободного объема перекачиваемой жидкостью.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2687673C1

Прибор для измерения длин кривых линий на географических картах 1948
  • Бондаренко П.З.
SU84074A1
Поворотное гаечное соединение для брандспойтов 1927
  • Маркевич Н.В.
SU17013A1
DE 3520360 C2, 31.03.1994
ГЕРМЕТИЧНЫЙ МАЛОШУМНЫЙ НАСОС 2010
  • Зотов Алексей Николаевич
  • Касымов Марат Сайфудинович
RU2432499C1
Зеркально-призменный умножитель для изменения дисперсии 1955
  • Ефимов В.К.
SU115022A1
US 5273404 A, 28.12.1993.

RU 2 687 673 C1

Авторы

Данченко Юрий Валентинович

Пошвин Евгений Вячеславович

Перельман Олег Михайлович

Перельман Максим Олегович

Даты

2019-05-15Публикация

2018-05-04Подача