Вопрос 4.41. Конструкция электроцентробежного насоса

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

Допускается уменьшение числа модулей-секций в насосе при со­ответствующем 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

-216-

Рис. 4.59. Входной модуль насоса:

1 - основание; 2-вал; 3 - втулка подшипника; 4 - сетка; 5- защитная втулка;

6- шлицевал муфта; 7- шпилька

Для откачивания пластовой жидкости, содержащей у сетки вход­ного 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 двигате­лем - фланцевое. Соединения (кроме соединений входного модуля с двигателем и входного модуля с газосепаратором) уплотняются ре­зиновыми кольцами.

Для откачивания пластовой жидкости, содержащей у сетки вход­ного модуля насоса свыше 25 % (по объему) свободного газа, к насосу следует подсоединить насосный модуль - газосепаратор (рис. 4.3). Газосепаратор устанавливается между входным

Рис. 4.60. Модуль-головка насоса:

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

-217-

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

Валы модулей-секций и входных моду­лей для насосов обычного исполнения из­готовляют из калиброванной коррозионно-стойкой высокопрочной стали марки ОЗХ14Н7В и имеют на торце маркировку «НЖ», для насосов повышенной коррози-онностойкости - из калиброванных прут­ков 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 моди­фицированного чугуна ЧН16Д7ГХШ типа «нирезист». Рабочие колеса насосов обычного исполнения можно изготовлять из радиационно-модифицированного полиамида.

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

Модули-ГОЛОВКИ насосов группы 5 И 5А
имеет резьбу муфты насосно-компрессорной гладкой трубы 73 ГОСТ 633-80.

Модуль-головка насосов группы 6 име­ет два исполнения: с резьбой муфты 73 и 89 ГОСТ 633-80.

Модуль-головка с резьбой 73 применяется в насосах с номиналь­ной подачей до 800 м³/сут, с резьбой 89 - более 800 м³/сут.

Модуль-секция состоит из корпуса, вала, пакета ступеней (рабо­чих колес и направляющих аппаратов), верхнего подшипника, ниж­него подшипника, верхней осевой опоры, головки, основания, двух

-218-

ребер и резиновых колец. Число ступеней в модулях-секциях указа­но 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 мо­дуля-секции болтом с гайкой и пружинной шайбой.

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

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

Входной модуль состоит из основания с отверстиями для прохо­да пластовой жидкости, подшипниковых втулок и сетки, вала с за­щитными 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 пода­чами 1000, 1250 м³/сут.

Входные модули и модули-секции поставляются опломбирован­ными консервационными пломбами-пятнами синей или зеленой крас­ки 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 конструк­тивно одинаковы и имеют резьбу муфты насосно-компрессорной глад­кой трубы 73 ГОСТ 633-80. Обратный клапан для насосов группы 6 с подачей свыше 800 м³/сут имеет резьбу муфты насосно-компрес­сорной 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

- 219 -

при отложении солей в зазо­ре между ним и валом или в результате коррозии метал­лов. Крутящий момент пере­дается от вала к рабочим ко­лесам латунной шпонкой, входящей в паз рабочего коле­са. Шпонка расположена по * всей длине сборки колес и со­стоит из 400...1000-мм отрез­ков. Вал насоса имеет вверху осевую 3 и радиальную 4 опо­ры скольжения, а внизу - ра­диальную опору скольжения 9 рис.4.58.

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

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

Насосы повышенной износостойкости для подачи пластовой жид­кости с песком отличаются от насосов обычного исполнения наличи­ем 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.