41. Электровинтовые насосы. Принцип действия, основные параметры и конструктивные особенности.

Серийно изготовляемый скважинный винтовой насос с двумя рабочими органами состоит из рабочих винтов, обойм, эксцентриковых муфт (одна муфта соединяет винты между со­бой, а вторая — нижний винт с подсоединительным валом насоса), кожуха верхнего рабочего органа, предохранительного поршеньково-золотникового кла­пана и пусковой муфты.

Жидкость из скважины поступает через прием­ные сетки к рабочим органам насоса. Вращающиеся винты нагнетают жидкость в полость между винтами, откуда она по кожуху у верхнего рабочего органа поступает в предохранительный клапан, а затем в НКТ.

Давление нагнетания в полости между винтами, действуя на верхний и нижний винты, разгружает их сборку от осевого усилия. Подача насоса при этой схеме равна сумме подач двух винтов. Напор насоса равен напору, создаваемому одним винтом.

Винты насоса изготовляются из легированной стали на токарном станке с приспособлением и по­том покрываются износоустойчивым слоем хрома. Поскольку винт вращается не только вокруг своей оси, но и по эксцентриситету, конструкторы ищут пу­ти уменьшения радиальных инерционных сил. Умень­шения этих сил можно достигнуть сокращением экс­центриситета оси винта по отношению к оси обоймы, уменьшением частоты вращения винта и массы винта. Для уменьшения массы винта применяют материалы более легкие, чем сталь, например титановые сплавы (такие винты у насосов на подачу 100 и 200 м³/сут).

Обойма имеет стальной корпус и резиновую рабо­чую часть в ней. Резина прессуется в корпус в пресс-форме, стержень которой образует двухзаходную винтовую рабочую полость. Резина нефте- и износоустойчивая.

Эксцентриковые муфты с двумя универсальными шарнирами и валиком между ними позволяют винтам совершать сложное пла­нетарное движение. При этом конструкция муфт, передающих вращающий момент, рассчитана и на восприятие осевых усилий. Эти усилия особенно велики у муфты, соединяющей два винта в по­лости, где на винты действует давление нагнетания.

Предохранительный клапан защищает рабочие органы насоса от работы без достаточной смазки перекачиваемой жидкостью (при поступлении на прием насоса недопустимо большого количества газа) и от работы насоса при чрезмерном напоре. В этих случаях клапан перепускает жидкость из НКТ в скважину на прием насоса. Клапан состоит из корпуса, золотника и седла с поршнем.

Пусковая муфта находится внизу насоса, между подсоединительным валом насоса и валом гидрозащиты. С помощью выдвиж­ных кулачков она обеспечивает запуск насоса в момент, когда электродвигатель набирает частоту вращения вала, соответствую­щую максимуму его крутящего момента. Это обеспечивает надеж­ный запуск насоса. Кроме того, муфта защищает насос от обрат­ного по отношению к рабочему направления вращения винтов. При обратном направлении вращения винтов, во-первых, жидкость будет подаваться из НКТ в скважину и, во-вторых, возможен от­ворот резьб в сборке насоса.