Меню Рубрики

Установка винтового погружного насоса

Установки погружных винтовых электронасосов

Установки погружных винтовых сдвоенных электронасосов типа УЭВН5 предназначены для откачки из нефтяных скважин пластовой жидкости повышенной вязкости (до 1,103 м 2 /с) температурой 70 о С, с содержанием механических примесей не более 0.4 г/л, свободного газа на приеме насоса – не более 50 % по объему.

Установка погружного винтового сдвоенного электронасоса (рисунок 10.1) состоит из насоса, электродвигателя с гидрозащитой, комплектного устройства, токоподводящего кабеля с муфтой кабельного ввода. В состав установок с подачами 63, 100 и 200 м 3 /сут входит еще и трансформатор, так как двигатели этих установок выполнены соответственно на напряжение 700 и 1000 В.

Установки выпускаются для скважин с условным диаметром колонны обсадных труб 146 мм.

С учетом температуры в скважине установки изготавливают в трех модификациях:

для температуры 30 – 50 о С (Б);

для температуры 50 – 70 о С (В, Г).

Рисунок 10.1 – Установки погружного винтового сдвоенного электронасоса

1 – трансформатор; 2 – комплектное устройство; 3 – пояс крепления кабелей; 4 – НКТ;

5 – винтовой насос; 6 – кабельный ввод; 7 – электродвигатель с гидрозащитой.

В обозначении установок в зависимости от температуры добываемой жидкости введены буквы А, Б и В (Г). Например, УЭВН516-1200А.

Все установки комплектуют погружными двигателями типа ПЭД с гидрозащитой 1Г51.

Приводом винтовых насосов служит электродвигатель трехфазный, асинхронный, короткозамкнутый, четырехполюсный, погружной, маслонаполненный. Исполнение двигателя вертикальное, со свободным концом вала, направленным вверх.

Принцип действия винтовых насосов заключается в том, что винт или винты насоса и его обойма образуют по своей длине ряд замкнутых полостей, которые при вращении винтов передвигаются от приема насоса к его выкиду. В начальный момент каждая полость сообщается с областью приема насоса, при продвижении вдоль оси насоса ее объем увеличивается, заполняясь перекачиваемой жидкостью, после чего становится полностью замкнутым. У выкида объем полости сообщается с полостью нагнетания, постепенно уменьшается, а жидкость выталкивается в трубопровод.

Винтовые насосы могут быть с несколькими или с одним винтом. Для перекачивания нефти используются одновинтовые насосы. У одновинтового насоса замкнутая полость образуется одним металлическим винтом и резиновой обоймой. Винт имеет однозаходную плавную нарезку с весьма большим отношением длины витка к глубине нарезки (15 – 30). Обойма насоса имеет внутреннюю поверхность, соответствующую двухзаходному винту, у которого шаг винтовой поверхности равен удвоенному шагу винта насоса. Винт вращается вокруг своей оси и по окружности с радиусом, равным ее эксцентриситету.

Для увеличения долговечности насоса и прежде всего его основных деталей – винты и обоймы, работающих в условиях абразивного изнашивания, сочетающегося с коррозионным воздействием перекачиваемой жидкости, их изготавливают следующими: винт из стали с покрытием хромом, обойму – из маслотермостойкой резины с высоким сопротивлением абразивному изнашиванию.

Винтовой насос подвешивается в скважине на насосно-компрессорных трубах вместе с протектором, электродвигателем и токоподводящим кабелем. Все элементы электропривода у одновинтового насоса такие же, как у центробежного насоса.

На рис. 10.2 показан общий вид винтового насоса. Он имеет два рабочих, винта 4 и 7 и две обоймы 3 и 6. Прием жидкости из скважины ведется через две фильтровые сетки 2. Нагнетаемая жидкость поступает в полость между винтами и за обоймой 3 проходит к предохранительному клапану 1 и далее в насосно-компрессорные трубы. Привод насоса идет от двигателя через протектор 10, пусковую муфту 9 и вал 8. Шарнирные муфты 5 позволяют осям винтов вращаться по окружности с радиусом, равным эксцентриситету. Осевые усилия от двух винтов приложены к муфте, расположенной между ними, и взаимно компенсируются.

Рисунок 10.2 – Схема винтового скважинного насоса

Одновинтовые насосы для добычи нефти рассчитаны на подачи 40, 80, 100 м 3 /сут жидкости и напоры 800 и 1400 м для применения в 146 и 168 мм колоннах. К. п. д. насосов находится в пределах 0,4 – 0,7.

Насосы работают от двигателей с 2800 – 3000 оборотами вала в минуту.

В погружных винтовых насосах применяется ряд специфических узлов и деталей – пусковая и эксцентриковая муфты, предохранительный клапан, шламовая труба. Пусковая муфта служит для соединения вала протектора с валом насоса при вращении двигателя с рабочим числом оборотов и разъединения их в момент запуска электродвигателя. Таким образом, обеспечивается максимальный крутящий момент по валу насоса при его пуске.

Помимо этого пусковая муфта не позволяет при обесточивании двигателя вращаться валу насоса в противоположную сторону.

При аварийном выходе из строя насоса пусковая муфта отключает вал протектора от вала насоса.

Необходимость установки эксцентриковой муфты обусловлена особенностями кинематики насоса. При работе его помимо того, что винт вращается вокруг собственной оси, одновременно происходит вращение оси винта, причем направления этих движений противоположны. Эксцентриковые муфты устанавливаются между валом протектора и винтом и между винтами.

Читайте также:  Установка поршней ветерок 12

Гидрозащита предохраняет его внутреннюю полость от попадания пластовой жидкости, а также компенсирует температурные изменения объема и расхода масла при работе двигателя. С помощью гидрозащиты осуществляется выравнивание двигателя с давлением в скважине на уровне его подвески.

Внутренняя полость двигателей заполнена специальным маслом диэлектрической прочности.

Установки обеспечивают подачу от 16 до 200 м 3 /сут, давление 9 – 12 МПа; КПД погружного агрегата составляет 38 – 50 %; мощность электродвигателя 5.5, 22 и 32 кВт; масса погружного агрегата 341 – 713 кг; частота вращения – 1500 мин -1 .

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Только сон приблежает студента к концу лекции. А чужой храп его отдаляет. 9274 — | 7852 — или читать все.

источник

Винтовой (шнековый насос): виды конструкций и принцип работы, установка в скважину, лучшие модели

Скважинный винтовой насос предназначен для подъема и перекачивания пресной воды с содержанием песчаной примеси не более 150 г/м³ из выработок с максимальной глубиной до 50 м. Установки применяются для автономного водоснабжения малоэтажных зданий, а также для орошения приусадебных участков.

Винтовой насос используется для водоснабжения малоэтажных зданий.

Преимущество винтовых насосов

Шнековый насос для скважины имеет ряд достоинств перед перекачивающими устройствами других типов. Сила напора воды в винтовом агрегате пропорциональна скорости вращения вала. Подача жидкости в основную магистраль осуществляется ровным, без пульсаций, потоком.

Конструкция рабочего вала с саморегулируемым зазором позволяет получить высокое давление ресурса при небольших размерах самого агрегата. При увеличении напора промежуток между шнеком и обоймой остается неизменным. Кроме того, винтовой погружной насос имеет максимально сбалансированный механизм с низким уровнем шума.

  • способность самовсасывания;
  • давление на выходе 4-25 бар;
  • равномерная подача жидкости;
  • простота конструкции;
  • удобство эксплуатации;
  • плавный пуск;
  • шнек не касается кожуха насоса;
  • межремонтный промежуток до 5 лет;
  • энергопотребление в 2 раза меньше в сравнении с другими аналогами;
  • долговечность.

В целях обеспечения безопасности установки оборудуются специальными предохранительными клапанами. Если сила напора превысит максимально установленное давление, сработает защита, и лишняя жидкость через байпас будет перенаправлена в камеру всасывания.

Виды шнековых конструкций

Главным рабочим органом шнекового оборудования является винтовая пара, состоящая из неподвижного статора и подвижного ротора. Схема устройства и форма рабочего вала механизма определяют название и возможности приборов.

Конструкция шнекового погружного насоса.

Шнековые насосы представляют собой винтовую конструкцию с внутренним зацеплением. Мобильный однозаходный ротор («архимедов винт») выполняет планетарное движение в спиральном статоре. Находясь в постоянном зацеплении, обойма и винт образуют между собой несколько автономных полостей.

При вращении подвижной части пазухи со стороны всасывания увеличиваются в объеме, при этом создается разрежение, вследствие чего происходит заполнение полостей транспортируемой жидкостью. Дальнейшее движение ротора вызывает перемещение ресурса в сторону напорной магистрали.

Винтовые эксцентриковые насосы являются агрегатами объемного действия. Емкостью, способствующей перемещению ресурса, выступает сам кожух механизма. Принцип работы заключается в перекачивании жидкости за счет поступательного движения эксцентрикового вала. При его вращении между статором и ротором создаются полости разрежения.

В результате образовавшегося вакуума происходит забор жидкости из скважины с последующей подачей в напорный трубопровод. Рабочий вал приводится в движение электрическим двигателем, охлаждаемым потоком транспортируемой жидкости.

Правила эксплуатации шнекового насоса

Надежность работы приобретенного оборудования гарантируется в случае точного соблюдения норм и правил эксплуатации, отраженных в паспорте прибора:

  • Параметры сети электропитания: 220 В ± 5-8%, 50 Гц. При перепадах значений, превышающих рекомендуемый интервал, установка должна подсоединяться к источнику только через регулятор напряжения.
  • Температура перекачиваемой жидкости: +35…+40°С.
  • Допустимое содержание твердых включений: 150 г/м³. Превышение нормы приведет к преждевременному износу оборудования или заклиниванию рабочего механизма.
  • Глубина погружения, в зависимости от производителя, 50-80 м.
  • Скорость охлаждающей жидкости, обтекающей корпус двигателя, не должна быть ниже 0,08 м/с.
  • Не допускается работа агрегата без воды.
  • Расстояние от дна скважины – не выше 1,0 м.
  • Не разрешается эксплуатация трубопровода с диаметром ниже 25 мм.
  • Количество рабочих пусков установки – не более 15 раз в час.
  • Для уменьшения частоты включения агрегата рекомендуется добавить в комплект оборудования накопительную емкость и реле давления.
  • Запрещается подвешивать насос на электрическом кабеле.
  • Нельзя эксплуатировать установку при закрытом запорном кране, т. к. в этот момент не будет происходить охлаждение двигателя. В результате чего обмотка статора перегреется и оборудование выйдет из строя.
  • Ремонт прибора и замену запчастей осуществлять только в специализированном сервисном центре.

Недостатки насосов с винтами

Выполняя анализ винтовых насосов, нужно подходить дифференцированно к этому вопросу, т. к. некоторые достоинства и недостатки зависят от выбранной модели и условий эксплуатации.

Читайте также:  Установка порогов на ниссан икстрейл

Винтовой насос для скважины.

По совокупности для всех шнековых конструкций необходимо отметить следующие замечания:

  • Невозможность работы в режиме холостого хода. Эта проблема появляется только при снижении бюджета скважины.
  • Невысокий КПД. Показатели для разных моделей колеблются в пределах 50-70%.
  • Нерегулируемый объем подачи ресурса.
  • Высокая или низкая цена. Однозначно отнестись к этим показателям сложно. Бюджетные устройства отличаются повышенным износом соприкасающихся поверхностей, перегревом и коротким сроком эксплуатации. Мощное оборудование хорошего качества будет стоить сравнительно дороже.

Установка в скважину

Монтаж скважинных насосов должен выполняться в соответствии c действующими правилами техники безопасности:

  • Перекачивающее оборудование устанавливается только после завершения сварочных работ по прокладке напорной магистрали.
  • Диаметр выработки для установки прибора должен гарантировать свободный проход механизма в комплекте с кабелем.
  • Убедиться, что дебит источника соответствует производительности установки.
  • Соединить выходной патрубок с напорной трубопроводной арматурой.
  • Проверить герметичность магистрали.
  • Устройство опустить в скважину с использованием цепи или прочного стального троса. Крепление подвески производится к специальным проушинам, размещенным на выходном патрубке механизма.
  • Электрический кабель закрепить на подающей трубе при помощи хомутов с промежутком 2-3 м по всей длине магистрали.
  • Установку насоса выполняют таким образом, чтобы при самом низком дебите скважины прибор находился на уровне 1 м от дна выработки.
  • Корпус электродвигателя необходимо располагать выше фильтрующего элемента.
  • В случае если размер отверстия намного превышает диаметр насоса, нужно установить дополнительный кожух вокруг прибора для создания потока воды и эффективного охлаждения привода.
  • После фиксации троса подвески к оголовку скважины подключить электропитание.
  • Из подающей и напорной магистрали удалить воздух во избежание скачков давления при запуске оборудования.

Краткий обзор производителей винтовых насосов

Выбор шнековых перекачивающих установок зависит от глубины скважины, объема потребления, необходимой продуктивности и материальных возможностей.

Verti Line 173 M Sea-Land – насос от итальянских производителей, отличается мощным приводом (1990 Вт) и самой высокой пропускной способностью (6 м³/ч). Механизм неприхотлив к характеру перекачиваемой жидкости, важно, чтобы в ее составе не было абразивных и волокнистых включений. Корпус прибора изготовлен из нержавеющей стали. Электродвигатель снабжен защитой от перегрева. В этой модели удачно сочетаются производительность и невысокий уровень шума. Недостаток – сравнительно высокая цена.

Китайский насос БЦПЭ-ГВ-0,5-75 Vodotok проигрывает предыдущему экземпляру мощностью, производительностью, качеством материалов и культурой сборки. Привлекает оборудование доступной ценой. Механизм работает на глубине 120 м, давление – 110 м. Детали агрегата не боятся песка и волокнистых включений.

Хорошим вариантом для дачи может стать приобретение российского винтового насоса НПС-1,5/50-0,55 КАМА. Производительность помпы – 1,5 м³/час, глубина погружения – 5 м, максимальная сила напора не превышает 50 м. Отличается низким энергопотреблением и бесшумной работой.

Неплохой вариант – Водомет 55/90 Джилекс: потребляемая мощность – 1,10 кВт, продуктивность – 3,5 м³/ч, глубина – 30 м, давление – 90 м. Установка поставляется в комплекте с гидроаккумулятором емкостью 25-50 л. Система не требует вмешательства пользователя. Весь процесс работы насосного оборудования протекает в автоматическом режиме.

источник

Установки погружных винтовых электронасосов

Введение к лекции 10

Существенным недостатком центробежных насосов является его низкая эффективность при работе в скважинах с дебитами ниже 60 м 3 /сут и с малыми диаметрами эксплуатационных колонн. Это явление обусловлено свойствами центробежного насоса – степенной зависимостью развиваемого напора от диаметра колеса, т. е. в конечном счете от диаметрального габарита насоса.

С другой стороны, высокая единичная мощность агрегата обусловлена рациональным принципом его компоновки – расположением первичного двигателя в непосредственной близости от насоса.

Электровинтовые насосы скомпонованы аналогично УЦЭН, но вместо гидродинамического центробежного насоса используется объемный – винтовой насос. Это решение позволяет использовать все преимущества объемного насоса и преимущества компоновки агрегата ЦЭН.

Установки погружных винтовых сдвоенных электронасосов типа УЭВН5 предназначены для откачки из нефтяных скважин пластовой жидкости повышенной вязкости (до 1,103 м 2 /с) температурой 70 о С, с содержанием механических примесей не более 0.4 г/л, свободного газа на приеме насоса – не более 50 % по объему.

Установка погружного винтового сдвоенного электронасоса (рисунок 10.1) состоит из насоса, электродвигателя с гидрозащитой, комплектного устройства, токоподводящего кабеля с муфтой кабельного ввода. В состав установок с подачами 63, 100 и 200 м 3 /сут входит еще и трансформатор, так как двигатели этих установок выполнены соответственно на напряжение 700 и 1000 В.

Установки выпускаются для скважин с условным диаметром колонны обсадных труб 146 мм.

С учетом температуры в скважине установки изготавливают в трех модификациях:

для температуры 30 – 50 о С (Б);

Читайте также:  Установка круиз контроля кия сид

для температуры 50 – 70 о С (В, Г).

Рисунок 10.1 – Установки погружного винтового сдвоенного электронасоса

1 – трансформатор; 2 – комплектное устройство; 3 – пояс крепления кабелей; 4 – НКТ;

5 – винтовой насос; 6 – кабельный ввод; 7 – электродвигатель с гидрозащитой.

В обозначении установок в зависимости от температуры добываемой жидкости введены буквы А, Б и В (Г). Например, УЭВН516-1200А.

Все установки комплектуют погружными двигателями типа ПЭД с гидрозащитой 1Г51.

Приводом винтовых насосов служит электродвигатель трехфазный, асинхронный, короткозамкнутый, четырехполюсный, погружной, маслонаполненный. Исполнение двигателя вертикальное, со свободным концом вала, направленным вверх.

Принцип действия винтовых насосов заключается в том, что винт или винты насоса и его обойма образуют по своей длине ряд замкнутых полостей, которые при вращении винтов передвигаются от приема насоса к его выкиду. В начальный момент каждая полость сообщается с областью приема насоса, при продвижении вдоль оси насоса ее объем увеличивается, заполняясь перекачиваемой жидкостью, после чего становится полностью замкнутым. У выкида объем полости сообщается с полостью нагнетания, постепенно уменьшается, а жидкость выталкивается в трубопровод.

Винтовые насосы могут быть с несколькими или с одним винтом. Для перекачивания нефти используются одновинтовые насосы. У одновинтового насоса замкнутая полость образуется одним металлическим винтом и резиновой обоймой. Винт имеет однозаходную плавную нарезку с весьма большим отношением длины витка к глубине нарезки (15 – 30). Обойма насоса имеет внутреннюю поверхность, соответствующую двухзаходному винту, у которого шаг винтовой поверхности равен удвоенному шагу винта насоса. Винт вращается вокруг своей оси и по окружности с радиусом, равным ее эксцентриситету.

Для увеличения долговечности насоса и прежде всего его основных деталей – винты и обоймы, работающих в условиях абразивного изнашивания, сочетающегося с коррозионным воздействием перекачиваемой жидкости, их изготавливают следующими: винт из стали с покрытием хромом, обойму – из маслотермостойкой резины с высоким сопротивлением абразивному изнашиванию.

Винтовой насос подвешивается в скважине на насосно-компрессорных трубах вместе с протектором, электродвигателем и токоподводящим кабелем. Все элементы электропривода у одновинтового насоса такие же, как у центробежного насоса.

На рис. 10.2 показан общий вид винтового насоса. Он имеет два рабочих, винта 4 и 7 и две обоймы 3 и 6. Прием жидкости из скважины ведется через две фильтровые сетки 2. Нагнетаемая жидкость поступает в полость между винтами и за обоймой 3 проходит к предохранительному клапану 1 и далее в насосно-компрессорные трубы. Привод насоса идет от двигателя через протектор 10, пусковую муфту 9 и вал 8. Шарнирные муфты 5 позволяют осям винтов вращаться по окружности с радиусом, равным эксцентриситету. Осевые усилия от двух винтов приложены к муфте, расположенной между ними, и взаимно компенсируются.

Рисунок 10.2 – Схема винтового скважинного насоса

Одновинтовые насосы для добычи нефти рассчитаны на подачи 40, 80, 100 м 3 /сут жидкости и напоры 800 и 1400 м для применения в 146 и 168 мм колоннах. К. п. д. насосов находится в пределах 0,4 – 0,7.

Насосы работают от двигателей с 2800 – 3000 оборотами вала в минуту.

В погружных винтовых насосах применяется ряд специфических узлов и деталей – пусковая и эксцентриковая муфты, предохранительный клапан, шламовая труба. Пусковая муфта служит для соединения вала протектора с валом насоса при вращении двигателя с рабочим числом оборотов и разъединения их в момент запуска электродвигателя. Таким образом, обеспечивается максимальный крутящий момент по валу насоса при его пуске.

Помимо этого пусковая муфта не позволяет при обесточивании двигателя вращаться валу насоса в противоположную сторону.

При аварийном выходе из строя насоса пусковая муфта отключает вал протектора от вала насоса.

Необходимость установки эксцентриковой муфты обусловлена особенностями кинематики насоса. При работе его помимо того, что винт вращается вокруг собственной оси, одновременно происходит вращение оси винта, причем направления этих движений противоположны. Эксцентриковые муфты устанавливаются между валом протектора и винтом и между винтами.

Гидрозащита предохраняет его внутреннюю полость от попадания пластовой жидкости, а также компенсирует температурные изменения объема и расхода масла при работе двигателя. С помощью гидрозащиты осуществляется выравнивание двигателя с давлением в скважине на уровне его подвески.

Внутренняя полость двигателей заполнена специальным маслом диэлектрической прочности.

Установки обеспечивают подачу от 16 до 200 м 3 /сут, давление 9 – 12 МПа; КПД погружного агрегата составляет 38 – 50 %; мощность электродвигателя 5.5, 22 и 32 кВт; масса погружного агрегата 341 – 713 кг; частота вращения – 1500 мин -1 .

Дата добавления: 2015-04-24 ; Просмотров: 1305 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

источник

Добавить комментарий