Меню Рубрики

Установки скважинных центробежных насосов

Устройство и виды центробежных насосов для скважины

Центробежные насосы для скважин, бурение которых практикуется не только на частных участках, но и при возведении многоэтажных зданий, пользуются все большей популярностью. В гражданском, промышленном и энергетическом строительстве они применяются для обеспечения различных объектов чистой или технической водой.

Сегодня для оборудования скважины предлагается большой выбор специализированного насосного оборудования от простых моделей до полноценных перекачивающих станций для реализации задач любой сложности.

Устройство и назначение

Скважинный насос центробежного типа неслучайным образом вызывает наибольший пользовательский интерес среди оборудования для обеспечения выкачки воды из скважин и колодцев. В отличие от аналогов (вибрационных или ручных моделей) он обладает лучшим соотношением производительности долговечности, качества выкачки, простоты обслуживания и стоимости.

Главный конструкционный элемент центробежного насоса –электрический двигатель с лопастным ротором, по мере которого камера агрегата постепенно заполняется водой. По мере поступления генерируемой двигателем энергии непосредственно к потоку формируется напорный столб с определенной мощностью. При усилении нагнетательного момента вода поднимается по трубопроводу и под давлением подается в систему водоснабжения.

Устройство центробежного насоса

Мощность и, соответственно, производительность насоса зависит от количества клапанов, которые входят в его комплектацию. Чем больше потребность в выкачке воды, тем большим количеством клапаном должна обладать выбранная модель.

Центробежные насосы для скважин лидируют в сегменте загородного, коттеджного и дачного строительства ввиду доступной цены и способности удовлетворить потребности в водоснабжении небольшого участка или загородного дома.

Разновидности

На современном рынке скважинный центробежный насос представлен тремя основными модификациями:

Погружные модели

Погружной центробежный насос внешне напоминает наполненный газом баллон или цилиндр небольшого диаметра – размер некоторых современных моделей в разрезе не превышает 100 мм. Установка такого оборудования осуществляется непосредственно в скважине.

В цилиндрическом корпусе агрегата расположены мотор с подвижным ротором сухого типа. Для запуска оборудования не требуются дополнительные действия со стороны мастера или хозяина участка, а также заполнение корпуса насоса водой.

Погружной насос идеален для скважин глубиной от 10 м – фактически, в этом случае у него нет аналога или альтернативы. Кроме того, центробежные погружные агрегаты универсальны – они могут использоваться для обустройства песчаных или артезианских скважин, а также для выкачки и транспортировки маслянистых и неагрессивных кислотных жидкостей.

Рассматривая возможность покупки такого оборудования, как погружные насосы для скважин, следует помнить, что их установка и обслуживание сопряжены с необходимостью отключения системы и извлечения оборудования из скважины. Для диагностики и ремонта устройств этого типа рекомендуется привлекать специалистов.

Полупогружные агрегаты

Полупогружные центробежные скважинные электронасосы работают по тому же принципу, что и классический глубинный насос (или центробежный погружной агрегат). Тем не менее, в конструкции и конфигурации оборудования этого типа есть существенные отличия. Рабочий узел агрегата или двигатель, полностью защищён от влаги, в то время как рабочая камера непосредственно с ней контактирует. Для обеспечения корректной работы полупогружной модели она оснащается стабилизаторами-плавниками. Они удерживают часть корпуса, в которой находится двигатель, на поверхности воды, рабочая часть установки все время находится в воде.

В сравнении с погружными аналогами полупогружные обладают меньшей мощностью и большим габаритом, что не мешает им удерживать свои рыночные позиции в соответствующем сегменте.

Поверхностное оборудование

Поверхностный электронасос актуален в том случае, когда глубина скважины или колодца не превышает 10 м. Как понятно из названия, поверхностный агрегат устанавливается непосредственно над скважиной, в качестве контактного элемента используется погружной шланг. Конструкции этого типа просты в установке и обслуживании, шланг также легко вынимается из трубопровода скважины для замены или чистки.

Установка поверхностного центробежного насоса для скважины

При выраженных преимуществах поверхностного насосного оборудования у него есть также и минусы:

  • камера насоса старой модификации, не оснащенного обратным клапаном, нуждается в своевременном заполнении жидкостью (производится вручную), в противном случае установка не сможет выкачивать достаточное количество воды;
  • мощность установки уступает погружным и полупогружным аналогам.

Параметры выбора

При выборе электронасоса на воду для выкачки ее из скважины рекомендуем обращать на следующие характеристики оборудования:

  • объем ежедневного расхода воды;
  • точную глубину скважины или колодца;
  • скорость заполнения водой трубопровода скважины;
  • производительность (скорость и объем перекачивания за единицу времени);
  • диаметр основной трубы скважины;
  • качество и показатель чистоты воды.

Особенности монтажа

При выборе модели нужно учитывать и тот факт, что подключение поверхностного насоса несколько отличается от установки насоса в скважину.

Монтаж поверхностного насоса

Простота в использовании поверхностных моделей заключается не только в легкости фиксации агрегата и его подключения, но и в том, что для этого не следует специально подбирать место, так как в его качестве выступает любой удобный участок земли непосредственно около скважины.

Читайте также:  Установка yatour ниссан примера р12

Схема установки поверхностного центробежного насоса для скважины

  • определите место размещения оборудования, разровняйте площадку;
  • установите насос в соответствующем рекомендациям производителя положении и зафиксируйте его с помощью крепежных элементов;
  • присоедините шланг и обратные клапаны;
  • перед тем, как опустить шланг в трубопровод, осуществите и проверьте подключение ко всем коммуникациям;
  • заполните камеру насоса водой;
  • проверьте работоспособность системы и настройте параметры ее работы.

Схема установки погружного насоса в скважину

Установка погружного и полупогружного насоса

Несмотря на то, что тип размещения погружного и полупогружного насоса отличаются, схема их установки едина. Единственным отличием является необходимость разместить при монтаже полупогружной модели вспомогательные поддерживающие направляющие и при размещении самого насоса предотвратить контакт верхней части корпуса (с двигателем) с водой.

  • обследуйте на предмет механических повреждений сам насос, контакты и скважину;
  • установите обратный клапан;
  • подключите аппарат ко всем необходимым коммуникациям;
  • присоедините к агрегату страховочный трос;
  • выполните погружение или установку в соответствии с рекомендациями производителя;
  • осуществите пробный запуску и настройте рабочие параметры установки.

Выбор, обвязка и установка насоса в скважину своими руками (видео)

источник

Лекция №5. Установки погружных центробежных скважинных электронасосов (УЭЦН)

Цель лекции:Изучение оборудования погружных центробежных скважинных электронасосов

Ключевые слова:электродвигатель с гидрозащитой, погружной насос.

Область применения УЭЦН — это высокодебитные обводненные, глубокие и наклонные скважины с дебитом 10 ¸ 1300 м 3 /сут и высотой подъема 500 ¸ 2000 м. Межремонтный период УЭЦН составляет до 320 суток и более.

Установки погружных центробежных насосов в модульном исполнении типов УЭЦНМ и УЭЦНМК предназначены для откачки продукции нефтяных скважин, содержащих нефть, воду, газ и механические примеси. Установки типа УЭЦНМ имеют обычное исполнение, а типа УЭЦНМК — коррозионностойкое.

Установка (рисунок 24) состоит из погружного насосного агрегата, кабельной линии, спускаемой в скважину на насосно-компрессорных трубах, и наземного электрооборудования (трансформаторной подстанции).

Погружной насосный агрегат включает в себя двигатель (электродвигатель с гидрозащитой) и насос, над которым устанавливают обратный и сливной клапаны.

В зависимости от максимального поперечного габарита погружного агрегата установки разделяют на три условные группы — 5; 5А и 6:

· установки группы 5 поперечным габаритом 112 мм применяют в скважинах с колонной обсадных труб внутренним диаметром не менее 121.7 мм;

· установки группы 5А поперечным габаритом 124 мм — в скважинах внутренним диаметром не менее 130 мм;

· установки группы 6 поперечным габаритом 140.5 мм — в скважинах внутренним диаметром не менее 148.3 мм.

Условия применимости УЭЦН по перекачиваемым средам: жидкость с содержанием механических примесей не более 0.5 г/л, свободного газа на приеме насоса не более 25 %; сероводорода не более 1.25 г/л; воды не более 99 %; водородный показатель (рН) пластовой воды в пределах 6 ¸ 8.5. Температура в зоне размещения электродвигателя не более + 90 ˚С (специального теплостойкого исполнения до + 140 ˚С).

Пример шифра установок — УЭЦНМК5-125-1300 означает: УЭЦНМК — установка электроцентробежного насоса модульного и коррозионно-стойкого исполнения; 5 — группа насоса; 125 — подача, м 3 /сут; 1300 — развиваемый напор, м вод. ст.

Рисунок 24 — Установка погружного центробежного насоса

1 — оборудование устья скважин; 2 — пункт подключательный выносной; 3 — трансформаторная комплексная подстанция; 4 — клапан спускной; 5 — клапан обратный; 6 — модуль-головка; 7 — кабель; 8 — модуль-секция; 9 — модуль насосный газосепараторный; 10 — модуль исходный; 11 — протектор; 12 — электродвигатель; 13 — система термоманометрическая.

На рисунке 24 представлена схема установки погружных центробежных насосов в модульном исполнении, представляющая новое поколение оборудования этого типа, что позволяет индивидуально подбирать оптимальную компоновку установки к скважинам в соответствии с их параметрами из небольшого числа взаимозаменяемых модулей.Установки (на рисунке 24 — схема НПО «Борец», г. Москв обеспечивают оптимальный подбор насоса к скважине, что достигается наличием для каждой подачи большого количества напоров. Шаг напоров установок составляет от 50 ¸ 100 до 200 ¸ 250 м в зависимости от подачи в интервалах, указанных в таблице 6 основных данных установок.

Выпускаемые серийно УЭЦН имеют длину от 15.5 до 39.2 м и массу от 626 до 2541 кг в зависимости от числа модулей (секций) и их параметров.

В современных установках может быть включено от 2 до 4 модулей-секций. В корпус секции вставляется пакет ступеней, представляющий собой собранные на валу рабочие колеса и направляющие аппараты. Число ступеней колеблется в пределах 152 ¸ 393. Входной модуль представляет основание насоса с приемными отверстиями и фильтром-сеткой, через которые жидкость из скважины поступает в насос. В верхней части насоса ловильная головка с обратным клапаном, к которой крепятся НКТ.

Наименование установок Минимальный (внутренний) диаметр эксп-луатационной колонны, мм Попереч-ный габарит установки, мм Подача м 3 /сут Напор, м Мощность двигателя, кВт Тип газосепаратора
УЭЦНМ5-50 121.7 990 ¸1980 32 ¸ 45
УЭЦНМ5-80 900 ¸ 1950 32 ¸ 63
УЭЦНМК5-80
УЭЦНМ5-125 745 ¸ 1770 1МНГ5
УЭЦНМК5-125
УЭЦНМ5-200 640 ¸ 1395 45 ¸ 90 1МНГК5
УЭЦНМ5А-160 130.0 790¸1705 32¸90 МНГА5
УЭЦНМ5А-250 795¸1800 45¸90
УЭЦНМК5-250 МНГК5А
УЭЦНМ5А-400 555 ¸ 1255 63 ¸ 125
УЭЦНМК5А-400
УЭЦНМ6-250 144.3 920 ¸ 1840 63 ¸ 125
УЭЦНМ6-320 755 ¸ 1545
УЭЦНМ6-500 144.3 или 148.3 137 или 140.5 800 ¸ 1425 90 ¸ 180
УЭЦНМ6-800 148.3 140.5 725 ¸ 1100 125 ¸ 250
УЭЦНМ6-1000 615 ¸ 1030 180 ¸ 250
Читайте также:  Установка пластиковых направляющих для панелей пвх

Насос (ЭЦНМ) — погружной центробежный модульный многоступенчатый вертикального исполнения.

Насосы также подразделяют на три условные группы — 5; 5А и 6. Диаметры корпусов группы 5 ¸ 92 мм, группы 5А — 103 мм, группы 6 — 114 мм.

Модуль-секция насоса (рисунок 25) состоит из корпуса 1, вала 2, пакетов ступеней (рабочих колес — 3 и направляющих аппаратов — 4), верхнего подшипника 5, нижнего подшипника 6, верхней осевой опоры 7, головки 8, основания 9, двух ребер 10 (служат для защиты кабеля от механических повреждений) и резиновых колец 11, 12, 13.

Рабочие колеса свободно передвигаются по валу в осевом направлении и ограничены в перемещении нижним, и верхним направляющими аппаратами. Осевое усилие от рабочего колеса передается на нижнее текстолитовое кольцо и затем на бурт направляющего аппарата. Частично осевое усилие передается валу вследствие трения колеса о вал или прихвата колеса к валу при отложении солей в зазоре или коррозии металлов. Крутящий момент передается от вала к колесам латунной (Л62) шпонкой, входящей в паз рабочего колеса. Шпонка расположена по всей длине сборки колес и состоит из отрезков длиною 400 — 1000 мм.

Рисунок 25 — Модуль‑секция насос

1 — корпус; 2 — вал; 3 — колесо рабочее; 4 — аппарат направляющий; 5 — подшипник верхний; 6 — подшипник нижний; 7 — опора осевая верхняя; 8 — головка; 9 — основание; 10 — ребро; 11, 12, 13 — кольца резиновые.

Направляющие аппараты сочленяются между собой по периферийным частям, в нижней части корпуса они все опираются на нижний подшипник 6 (рисунок 25) и основание 9, а сверху через корпус верхнего подшипника зажаты в корпусе.

Рабочие колеса и направляющие аппараты насосов обычного исполнения изготавливаются из модифицированного серого чугуна и радиационно модифицированного полиамида, насосов коррозионно-стойкого исполнения — из модифицированного чугуна ЦН16Д71ХШ типа «нирезист».

Валы модулей секций и входных модулей для насосов обычного исполнения изготавливаются из комбинированной коррозионно-стойкой высокопрочной стали ОЗХ14Н7В и имеют на торце маркировку «НЖ» для насосов повышенной коррозионной стойкости — из калиброванных прутков из сплава Н65Д29ЮТ-ИШ-К-монель и имеют на торцах маркировку «М».

Валы модулей-секций всех групп насосов, имеющих одинаковые длины корпусов 3, 4 и 5 м, унифицированы.

Соединение валов модулей-секций между собой, модуля секции с валом входного модуля (или вала газосепаратор , вала входного модуля свалом гидрозащиты двигателя осуществляется при помощи шлицевых муфт.

Соединение модулей между собой и входного модуля с двигателем — фланцевое. Уплотнение соединений (кроме соединения входного модуля с двигателем и входного модуля с газосепаратором) осуществляется резиновыми кольцами.

Для откачивания пластовой жидкости, содержащей у сетки входного модуля насоса свыше 25 % (до 55 %) по объему свободного газа, к насосу подсоединяется модуль насосный — газосепаратор (рисунок 26).

Рисунок 26 — Газосепаратор

1 — головка; 2 — переводник; 3 — сепаратор; 4 — корпус; 5 — вал; 6 — решетка; 7 — направляющий аппарат; 8 — рабочее колесо; 9 — шнек; 10 — подшипник; 11 — основание.

Газосепаратор устанавливается между входным модулем и модулем-секцией. Наиболее эффективны газосепараторы центробежного типа, в которых фазы разделяются в поле центробежных сил. При этом жидкость концентрируется в периферийной части, а газ — в центральной части газосепаратора и выбрасывается в затрубное пространство. Газосепараторы серии МНГ имеют предельную подачу 250 ¸ 500 м 3 /сут., коэффициент сепарации 90 %, массу от 26 до 42 кг.

Двигатель погружного насосного агрегата состоит из электродвигателя и гидрозащиты. Электродвигатели (рисунок 27) погружные трехфазные коротко замкнутые двухполюсные маслонаполненные обычного и коррозионно-стойкого исполнения унифицированной серии ПЭДУ и в обычном исполнении серии ПЭД модернизации Л. Гидростатическое давление в зоне работы не более 20 МПа. Номинальная мощность от 16 до 360 кВт, номинальное напряжение 530 ¸ 2300 В, номинальный ток 26 ¸ 122.5 А.

Рисунок 27 — Электродвигатель серии ПЭДУ

1 — соединительная муфта; 2 — крышка; 3 — головка; 4 — пятка; 5 — подпятник; 6 — крышка кабельного ввода; 7 — пробка; 8 — колодка кабельного ввода; 9 — ротор; 10 — статор; 11 — фильтр; 12 — основание.

Читайте также:  Установка задней печки уаз патриот

Гидрозащита (рисунок 28) двигателей ПЭД предназначена для предотвращения проникновения пластовой жидкости во внутреннюю полость электродвигателя, компенсации изменения объема масла во внутренней полости от температуры электродвигателя и передачи крутящего момента от вала электродвигателя к валу насоса.

а — открытого типа; б — закрытого типа

А — верхняя камера; Б — нижняя камера; 1 — головка; 2 — торцевое уплотнение; 3 — верхний ниппель; 4 — корпус; 5 — средний ниппель; 6 — вал; 7 — нижний ниппель; 8 — основание; 9 — соединительная трубка; 10 — диафрагма.

Гидрозащита состоит либо из одного протектора, либо из протектора и компенсатора. Могут быть три варианта исполнения гидрозащиты.

Первый состоит из протекторов П92, ПК92 и П114 (открытого тип из двух камер. Верхняя камера заполнена тяжелой барьерной жидкостью (плотность до 2 г/см 3 , не смешиваемая с пластовой жидкостью и маслом), нижняя — маслом МА‑ПЭД, что и полость электродвигателя. Камеры сообщены трубкой. Изменения объемов жидкого диэлектрика в двигателе компенсируются за счет переноса барьерной жидкости в гидрозащите из одной камеры в другую.

Второй состоит из протекторов П92Д, ПК92Д и П114Д (закрытого тип , в которых применяются резиновые диафрагмы, их эластичность компенсирует изменение объема жидкого диэлектрика в двигателе.

Третий — гидрозащита 1Г51М и 1Г62 состоит из протектора, размещенного над электродвигателем и компенсатора, присоединяемого к нижней части электродвигателя. Система торцевых уплотнений обеспечивает защиту от попадания пластовой жидкости по валу внутрь электродвигателя. Передаваемая мощность гидрозащит 125 ¸ 250 кВт, масса 53 ¸ 59 кг.

Система термоманометрическая ТМС-3 предназначена для автоматического контроля за работой погружного центробежного насоса и его защиты от аномальных режимов работы (при пониженном давлении на приеме насоса и повышенной температуре погружного электродвигателя) в процессе эксплуатации скважин. Имеется подземная и наземная части. Диапазон контролируемого давления от 0 до 20 МПа. Диапазон рабочих температур от 25 до 105 ˚С.

Масса общая 10.2 кг (см. рисунок 24).

Кабельная линия представляет собой кабель в сборе, намотанный на кабельный барабан.

Кабель в сборе состоит из основного кабеля — круглого ПКБК (кабель, полиэтиленовая изоляция, бронированный, круглый) или плоского — КПБП (рисунок 29), присоединенного к нему плоского кабеля с муфтой кабельного ввода (удлинитель с муфтой).

Кабель состоит из трех жил, каждая из которых имеет слой изоляции и оболочку; подушки из прорезиненной ткани и брони. Три изолированные жилы круглого кабеля скручены по винтовой линии, а жилы плоского кабеля — уложены параллельно в один ряд.

Кабель КФСБ с фторопластовой изоляцией предназначен для эксплуатации при температуре окружающей среды до + 160 ˚С.

Кабель в сборе имеет унифицированную муфту кабельного ввода К38 (К46) круглого типа. В металлическом корпусе муфты герметично заделаны изолированные жилы плоского кабеля с помощью резинового уплотнителя.

К токопроводящим жилам прикреплены штепсельные наконечники.

Круглый кабель имеет диаметр от 25 до 44 мм. Размер плоского кабеля от 10.1х25.7 до 19.7х52.3 мм. Номинальная строительная длина 850, 1000 ¸ 1800 м.

а — круглый; б — плоский; 1 — жила; 2 — изоляция; 3 — оболочка; 4 — подушка; 5 — броня.

Комплектные устройства типа ШГС5805 обеспечивают включение и выключение погружных двигателей, дистанционное управление с диспетчерского пункта и программное управление, работу в ручном и автоматическом режимах, отключение при перегрузке и отклонении напряжения питающей сети выше 10 % или ниже 15 % от номинального, контроль тока и напряжения, а также наружную световую сигнализацию об аварийном отключении (в том числе со встроенной термометрической системой).

Комплексная трансформаторная подстанция погружных насосов — КТППН предназначена для питания электроэнергией и защиты электродвигателей погружных насосов из одиночных скважин мощностью 16 ¸ 125 кВт включительно. Номинальное высокое напряжение 6 или 10 кВ, пределы регулирования среднего напряжения от 1208 до 444 В (трансформатор ТМПН100) и от 2406 до 1652 В (ТМПН160). Масса с трансформатором 2705 кг.

Комплектная трансформаторная подстанция КТППНКС предназначена для электроснабжения, управления и защиты четырех центробежных электронасосов с электродвигателями 16 ¸ 125 кВт для добычи нефти в кустах скважин, питания до четырех электродвигателей станков-качалок и передвижных токоприемников при выполнении ремонтных работ. КТППНКС рассчитана на применение в условиях Крайнего Севера и Западной Сибири.

В комплект поставки установки входят: насос, кабель в сборе, двигатель, трансформатор, комплектная трансформаторная подстанция, комплектное устройство, газосепаратор и комплект инструмента.

Вопросы для самоконтроля:

4. Область применения УЭЦН

5. Назначение газосепаратора

Рекомендуемая литература: Молчанов Г.В., Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа. М., Недра, 1984

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Учись учиться, не учась! 11050 — | 8240 — или читать все.

источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *