1 1 Винтовые насосы

Рисунок 1. Структурная схема установки УЭВН:

1 —передача электроэнергии, 2—передача механической энергии; 3—течение жидкости. УЭВН со­стоит из погружного агрегата, включающего специальный погружной маслозаполнен электродвигатель 1, протектор 2 и винтовой электронасос 3, специальный кабель 4, прикрепленный к колонне НКТ 5 хомутами 6. С помощью устьевого оборудования 8, установленного на колонной головке эксплуатационной колонны 7, подвешена колонна НКТ. На по­верхности рядом со скважиной устанавливается кабельный ба­рабан 9 и автотрансформатор 10 со станцией управления 11. Выше насоса устанавливается обратный клапан, облегчающий пуск установки после ее простоя, а над обратным клапаном— спускной клапан для слива жидкости из внутренней полости НКТ при их подъеме.Винтовые электронасосы. 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. 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. Винтовой насос подвешивается в скважине на насосно-компрессорных трубах вместе с протекто­ром, электродвигателем и токоподводящим кабе­лем..На рис. 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 фильтровых сетки 2. Нагнетае­мая ж идкость поступает в полость между винтами и за обоймой 3 проходит к предохранительному клапану / 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.Одновинтовые насосы для добычи нефти рассчитаны на по­дачи 40, 80, 100 м^суг жидкости и напоры 800 и 1400 м для применения в 146 и 168 мм колоннах. К. п. д. насосов нахо­дился в пределах 0,4—0,7. Насосы работают от двигателей с 2800—3000 оборотами вала в минуту. В погружных винтовых насосах 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. 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. Эксцентриковые муфты уста­навливаются между валом протектора и винтом и между вин­тами. Теоретическая производительность одновинтового насоса определяется объемом жидкости, проходящей через поперечное сечение объема е единицу времени,

Суммарное проходное сечение полостей между винтом и обоймой, равное 4eD, при одном обороте винта перемещается в осевом направлении на величину шага обоймы Т. За один оборот винта насос подает жидкость объемом 4еDT, и его секундная теоретическая производительность при числе оборотов в минуту n будет .

Действительная производит-сть насоса Q оказывается меньше теорет вследствие возвратного движения жидкости через зазоры между винтом и обоймой и в полость всасывания.

Интенсивность этого перетекания определяется величинами утечек qут.

Действительная характеристика Q - Н тогда находится наложением на теоретическую характеристику Qт - H кривой qут - Н , и любая ордината этой кривой выраж как Q= Qт - qут.

Область применения: Предназначен для перекачивания жидкостей различнойстепени вязкости, газа или пара, в том числе и их смесей. Эти насосы могут работать при давлениях до 30 МПа. Преимущества: равномерная подача жидкости, в отличие от насосов поршневых и плунжерных; способность перекачивать смеси из жидкой и твёрдой фаз без повреждения твёрдых включений в жидкости; винтовые обладают способностью к самовсасыванию жидкости; возможность получить высокое давление на выходе без множества каскадов нагнетания; низкий уровень шума при работе. Недостатки: сложность и высокая стоимость изготовления насоса; нерегулир. рабочего объёма; винтовые нельзя пускать вхолостую без перек. жидкости.