4.1.1 Особливості конструкцій насосів типу евн

Насоси для видобутку нафти типу ЕВН секційні (число секцій до чотирьох). З’єднання секцій фланцеве, вали секцій з’єднані шліцевими муфтами.

Кожна секція насоса складається із металевого корпусу, який виготовлений із труби довжиною до 6000 мм, в якому розміщений пакет ступеней (рис.4.2).

Ступінь насосна, яка складається із робочого колеса і направляючого апарата, може бути з циліндричними або похило-циліндричними лопатками.

Ступені з циліндричними лопатками застосовуються на номінальні подачі до 125 м³/доб. (включно) в насосах із зовнішнім діаметром 86 і 92 мм, до 160 м³/доб. в насосах з діаметром 103 мм і до 250 м³/доб. в насосах з діаметром 114 мм. Ступені із похило-циліндричними лопатками застосовуються в насосах з більшою подачею. Робочі колеса змонтовані на валу насоса на повздовжній шпонці і можуть переміщатися в осьовому напрямку. Направляючі апарати закріплені за допомогою ніпеля – корпусу підшипника, який встановлений у верхній частині секції. Для зниження сил тертя між робочим колесом і направляючим апаратом та забезпечення ущільнення в ступені в нижніх дисках запресовані шайби із антифрикційного матеріалу. Утворені при цьому разом з відповідними виступами направляючих апаратів торцеві опори ступеней забезпечують передачу осьових зусиль на корпуси направляючих апаратів і через корпус підшипника – на корпус секції насоса. Для зменшення тертя при роботі насоса, коли осьові зусилля направлені у протилежному напрямку (знизу вверх), на верхніх дисках антифрикційні шайби меншої товщини. Крім того, між робочими колесами встановлюють латунні втулки, які також служать підшипниками ковзання, якщо відсутня маточина. Верхній і нижній кінці вала установлені в підшипниках ковзання.

Осьові навантаження на вал сприймаються опорною п’ятою через пружинне кільце.

Найбільш поширений метод розвантаження колеса від осьової сили в ступенях з похило-циліндричними лопатками є створення за допомогою виконаного у колесі другого верхнього ущільнення камери за ведучим диском колеса, в якому тиск за допомогою отворів у ведучому диску вирівнюється з тиском на вході в колесо (рис. 4.3, а).

1 - направляючий апарат; 2,4 - кільцеві без лопаткові камери; 3 - робоче колесо; 5 - нижня опорна шайба; 6 - захисна втулка; 7 - верхня опорна шайба; 8 - вал

Рисунок 4.2 – Ступінь ЕВН

Переваги: підвищений ресурс роботи індивідуальної нижньої опори робочого колеса, підвищений ККД ступені.

Недоліки: ускладнена технологія виготовлення, функціональна відмова при засміченні розвантажувальних отворів і при зношенні верхнього ущільнення робочого колеса.

Підсилення пари індивідуальної осьової опори і міжступеневого ущільнення ступеней насоса може бути досягнуто застосуванням двоопорної конструкції ступені (рис.4.3, б).

Переваги: в порівнянні із одноопорною ступеню має підвищений ресурс індивідуальної нижньої п’яти ступені, більш надійну ізоляцію вала від абразивної і корозійно-активної рідини, підвищений ресурс роботи і більшу жорсткість вала насоса із-за збільшених осьових довжин міжступеневих ущільнень, які в ЕВН служать поряд з ущільненнями додатковими радіальними підшипниками.

Недоліки: трудомістка у виготовленні.

Підвищення надійності і довговічності ступеней досягається шляхом зменшення осьової сили, яка діє на робочі колеса, підсилення пари тертя осьової і радіальної опор, використання відповідних зносостійких і корозійностійких

матеріалів, зменшення дії радіальних сил на ротор шляхом підвищення точності виготовлення, балансування робочих коліс.

Число ступеней насоса і секцій визначають із врахуванням необхідного напору, який розвиває насос. В одній секції насоса може розміщатись від 39 до 200 ступеней в залежності від їх монтажної висоти. Максимальна кількість ступеней в насосах досягає 550 штук.

а) – із розвантажувальним робочим колесом; б) – двоопорна.

1 – корпус; 2 – направляючий апарат; 3 – робоче колесо

Рисунок 4.3 – Конструкції ступеней