Типоразмеры и конструкция погружных центробежных насосов. Регулирование подачи и напора насоса. Модульное исполнение

В нефтяной промышленности применяют ЭЦН с подачей от 40 до 700…1400м³/сут, с напором до 1800 м.

Погружные насосы по диаметрам и поперечным размерам подразделяются аналогично установкам на группы 5, 5А, 6. Группа 5 — насосы с наружным диаметром корпуса 92 мм, группа 5А— 103 мм, группа 6—114 мм.

В зависимости от характеристики откачиваемых сред уста­новки ЭЦН выпускаются трех конструктивных исполнений:

Исполнение 1—обычное для откачки жидкостей с со­держанием механических примесей of 0,1 г/л.

Исполнение 2— установки УЭЦНИ — повышенной изно­состойкости, для откачки пластовых жидкостей с содержанием механических примесей не более 0,5 г/л.

Исполнение 3 — установки ЭЦНК — повышенной коррозионностойкости для откачки пластовых жидкостей, содержащих до 1,35 г/л сероводорода, водородный показатель рН 6—8,5.

Корпус многоступенчатого погружного электронасоса представляет собой стальную трубу, точно обработанную по внутренней поверхности и имеющую с обоих концов резьбу.

С нижней стороны в корпус завинчивается основание насоса 5, по окружности которого закреплена приемная сетка 3, не допускающая попадания в полость насоса ме­ханических частиц, а с верхней стороны - ниппельная гайка 12. Непосредственно к основанию насоса прилегает спе­циальная втулка 6, а за ней укладываются направляющие аппараты 10 в сборе с рабочими колесами 8. Над после­дним верхним направляющим аппаратом монтируется вер­хний подшипник 11. Все эти детали при монтаже зажима­ются между основанием насоса и ниппельной гайкой и, таким образом, удерживаются в неподвижном состоянии.

Рабочие колеса связаны с валом насоса призматичес­кой шпонкой и могут смещаться вдоль вала; при работе каждое колесо опирается на торцовый выступ располо­женного под ним направляющего аппарата. Благодаря та­кой посадке осевые нагрузки от колес передаются непосредственно на направляющие аппараты и через них на основание насоса.

Между колесами и направляющими аппаратами с це­лью уменьшения трения устанавливаются текстолитовые шайбы 9, запрессованные в кольцевой паз на нижнем тор­це колеса, и шайбы 7, надетые на его втулку сверху.

Осевое усилие, возникающее вследствие давления жидкости на верхний торец вала, воспринимается сдвоен­ным радиально-упорным подшипником 2, а случайные осе­вые нагрузки, направленные вверх, воспринимаются тре­тьим радиально-упорным подшипником.

Верхняя опорная пята скольжения 13, состоящая из набора текстолитовых и бронзовых шайб, имеет вспомо­гательное значение, воспринимая часть осевой нагрузки и предотвращая продольный изгиб вала.

Корпус насоса соединяется с колонной подъемных труб при помощи ловильной головки 14, которая навинчивает­ся на выступающую часть ниппельной гайки 12. Головка имеет внутреннюю резьбу, соответствующую резьбе насосно-компрессорных труб, и специальные наружные про­точки для выполнения ловильных работ. На нижний ко­нец вала надета шлицевая муфта 1 для соединения с валом протектора.

Принцип работы центробежного насоса заключается в том, что увеличение напора жидкости, протекающей че­рез него, происходит при вращении рабочих колес, кото­рые являются основным органом насоса.

35 Конструктивное исполнение гидрозащиты ПЭЦН и принципы ее действия. Конструкции специальных кабелей для привода ПЭЦН.

Гидрозащита предотвращает попадание пластовой жид­кости в полость погружного электродвигателя. Состоит гидрозащита из протектора и компенсатора.

Протектор имеет две камеры, заполнен­ные рабочей жидкостью электродвигателя. Камеры разде­лены эластичным элементом - резиновой диафрагмой с торцевыми уплотнениями. Вал протектора вращается в трех подшипниках и опирается на гидродинамическую пяту, которая воспринимает осевые нагрузки.

Выравнивание давления в протекторе с давлением в скважине происходит через обратный клапан, расположен­ный в нижней части протектора. Пробка обратного клапа­на должна выворачиваться перед спуском в скважину аг­регата.

Компенсатор состоит из камеры, обра­зуемой эластичным элементом - резиновой диафрагмой, заполняемой рабочей жидкостью электродвигателя.

Полость за диафрагмой сообщается со скважиной от­верстиями. Диафрагма защищена от повреждений сталь­ным корпусом.

Протектор для защиты погружного двигателя

1 — верхняя головка; 2— корпус; 3 — кольцо непо­движное; 4 — плата; 5 — ниппель нижний; 6 — диа­фрагма; 7 — корпус платы; 8 — вал; 9 — уплотнитель-иое кольцо; 10 — головка нижняя.

Кабель имеет плоское сечение (б) на длине погружного агрегата для сокращения диаметра агрегата. Рядом с трубами идет обычно круглый кабель. В настоя­щее время выпускается круглый кабель с сечением, прак­тически близким к треугольному (а)

Кабель выпускается с полиэтиленовой изоляцией, ко­торая накладывается на жилы кабеля в два слоя. Три изо­лированные жилы кабеля соединяются вместе, наклады­ваются предохраняющей подложкой под броню и метал­лической броней. Металлическая лента брони предохра­няет изоляцию жил от механических повреждений.

Кабель круглый имеет шифр КПБК (кабель пластмассо­вый, бронированный, круглый), плоский - КПБП. Площадь сечения жил равна 10, 16, 25, 35 и 50 мм². Допустимое дав­ление пластовой жидкости, окружающей кабель, составля­ет 20 МПа, допустимый газовый фактор - 180 м³/м³. В ста­тическом положении кабель может работать при темпера­туре воздуха от - 60 до 50°С на воздухе и до 90°С в жидко­сти. При ремонтах и изгибе кабеля температура не должна быть ниже - 40°С.

У погружного двигателя кабель заканчивается штеп­сельной муфтой, которая соединяется с обмоткой статора двигателя.

Однако ограниченные размеры цилиндрического шты­ря и ниппеля такого соединения приводят к большой плот­ности тока, нагреву кабельного ввода и выходу его из строя. Поэтому разработана новая конструкция соедине­ния кабеля - с обмоткой двигателя со штепселем ножево­го типа, большей площадью контакта соединяющихся де­талей и более надежной изоляцией соединения от внеш­ней среды и от верхней полости двигателя.

1 - жила кабеля; 2 - электроизоляция и слой, защищающий от внешней среды; 3 - подложка под броню; 4 - металлическая броня.