1458

Газосепараторы китайского производства

Одним из главных производителей газосепараторов в Китае является фирма Тетрех. В конструкцию газосепаратора этой фирмы включены следующие элементы, повышаю­ щие надежность:

1)концевые радиальные керамические подшипники;

2)гильзы из закаленной стали для защиты корпуса от воз­ действия перекачиваемой жидкости.

Конструкция центробежного газосепаратора практически по­ вторяет конструкцию аналогичного газосепаратора фирмы REDA.

Виды производимых устройств, страны и фирмы изготовите­ ли представлены в табл. 1.15 [3].

Примечание. Ф — устройства изготавливаются, но обозначение устройства фир мой не приводится;

---- устройства не изготавливаются.

1.3.ПОГРУЖНЫЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ

ИИХ ГИДРОЗАЩИТА

Основным видом погружных электродвигателей, служащих для привода центробежных насосов являются асинх­ ронные маслозаполненные двигатели с короткозамкнутыми ро­ торами. При частоте тока 50 Гц синхронная частота вращения их вала равна 3000 мин1. Двигатели, как и насосы, должны иметь малые диаметры, различные для скважин с различными обсад­ ными колоннами. Мощность двигателей достигает 500 кВт. На­ пряжение тока у двигателей (400—3000 В) и сила рабочего тока (от 10 до 100 А) зависит от типоразмера двигателя. Величина скольжения составляет до 6 % [3].

Малые диаметры и большие мощности вызывают необходимость увеличивать длину двигателей, которая иногда превышает 8 м.

Электродвигатель (рис. 1.94) состоит из статора 7, ротора 3, головки 5, основания 10 и узла токоввода 9.

Статор 1 представляет собой выполненный из специальной трубы корпус, в который запрессован магнитопровод из листо­ вой электротехнической стали.

В пазы статора уложена трехфазная протяжная обмотка из специального обмоточного провода. Фазы обмотки соединены в звезду.

Внутри статора размещается ротор 3, представляющий со­ бой набор пакетов, разделенных между собой промежуточны­ ми подшипниками и последовательно надетыми на вал. Вал ро­ тора выполнен пустотелым для обеспечения циркуляции масла. Пакеты ротора набраны из листовой электротехнической ста­ ли. В пазы пакетов вставлены медные стержни, сваренные по торцам с медными кольцами.

Вголовке электродвигателя размещен узел упорного подшип­ ника 6, который воспринимает осевые нагрузки от веса ротора.

Внижней части электродвигателя расположено основание 10,

вкотором размещен фильтр 11 для очистки масла.

Секционные двигатели (рис. 1.95, 1.96) состоят из верхней и нижней секций, которые соединяются при монтаже двигателя на скважине. Каждая секция состоит из статора и ротора, уст­ ройство которых аналогично односекционному электродвигате­ лю. Электрическое соединений секций между собой последова-

Рис. 1.94. Конструкция односекционного электродвигателя:

1 — статор; 2 — обмотка статора; 3 — ротор; 4 — втулка под­ шипника; 5 — головка; 6 — пята; 7 — подпятник; 8 — клапан обратный, 9 — колодка, 10 — основание, 11 — фильтр, 12 — клапан перепускной; 13 — клапан обратный; 14 — крышка кабельного ввода; 15— крышка верхняя; 16— муфта шлице­ вая, 17 — крышка нижняя

тельное, внутреннее и осуществляется с помощью 3-х наконеч­ ников. Герметизация соединения обеспечивается уплотнением при стыковке секций.

Статор

Статор состоит из корпуса, в который запрессован магнитопровод, изготовленный из листовой стали. В пазы статора уло­ жена трехфазная протяжная обмотка из специального обмоточ­ ного провода.

Рис. 1.95. Конструкция секционного двигателя. Секция верхняя:

1 — провод выводной с наконечником;

2 — шариковый перепускной клапан

Рис. 1.96. Конструкция секционного двигателя. Секция нижняя:

1 — стопор; 2 — пружина; 3 — колодка межсекцион­ ная, 4 — провод выводной с гильзой

Корпус статора

Для изготовления корпусов статора используются трубы, вы­ пускаемые по ТУ 14-3-1941-94 «Трубы стальные бесшовные хо­ лоднотянутые особовысокой точности для корпусов погружных электродвигателей и насосов»; ТУ 14-243-320-91 «Трубы сталь­ ные электросварные холоднотянутые и бесшовные холоднотя­ нутые высокой точности для малогабаритных электронасосных установок»;

ТУ 14-3-1754-90 «Трубы стальные электросварные холодно­ тянутые высокой точности для корпусов погружных электро­ двигателей и насосов».

Размеры труб приведены в табл. 1.16 [3].

Отклонение от прямолинейности внутренней поверхности (кривизна) по всей длине на один метр трубы не более 0,15 мм.

По длине труба изготавливается кратной мерной длине в преде­ лах от 4000 до 9000 мм. Предел текучести металла труб должен быть не менее 392 Н/мм2 (40 кгс/мм2). Шероховатость внутренней поверхности соответствует значениям /?а= 1,6—4,5 мкм ГОСТ 8733.

Магнитопровод

Магнитопровод шихтуется из отдельных листов отожженной электротехнической стали марки 2212 или 2215 по ТУ 14-1-3496-91.

Сталь поставляется в виде резаной ленты шириной 98, 100, 110, 115, 120, 124, 130, 140, 180, 204 и 213 мм, толщиной 0,50 мм со следующими требованиями:

—по толщине — повышенной точности прокатки;

—по ширине — повышенной точности изготовления;

—по серповидности — повышенной точности изготовления. Разнотолщинность рулона стали (без покрытия) в преде­

лах 0,01 мм.

Сталь поставляют в термически обработанном состоянии с двухсторонним электроизоляционным покрытием «Изорт». По­ крытие соответствует следующим требованиям [3]:

—толщина по одной стороне ленты — не более 0,005 мм (5 мкм);

—электрическое сопротивление, приведенное к 1 см2 повер­ хности, при давлении контактов 5 кгс/см2 (0,5 МПа) — не менее 10 Ом-см2;

—сохранять электроизоляционные свойства после нагрева до 700 °С в течение 2 часов в слабоокислительной атмос­ фере (вакуум 10'1мм ртутного столба);

—не отслаиваться при изгибе образца;

—быть стойким к маслам МАПЭД и МДПЭ при температуре

180°С;

—не ухудшать штампуемости стали. Магнитные свойства стали:

—удельные магнитные потери Р 1,5/50 не более 4,6 Вт/кг;

—магнитная индукция В 2500 не менее 1,60 Тл. Немагнитные пакеты набирают из листов, наштампованных из

немагнитной кремнисто-марганцовой бронзы марки БрКМцЗ-1 с химическим составом по ГОСТ 18175-86. Для штамповки не­ магнитных листов статора используется лента ДПРНТ толщи­ ной 0,5 мм.

Обозначение:

Д — холоднотянутая, ПР — прямоугольная форма сечения,

Н— нормальная точность изготовления,

Т— твердая (ав от 590 до 760 МПа), по ГОСТ 4748-92. Допускается замена бронзы на немагнитную нержавеющую

сталь марки 12Х18Н9 или 12Х18Н10Т ГОСТ 4986-79. Немагнитные пакеты служат опорами для подшипников ро­

тора. Такие упрочненные немагнитные пакеты исключают из­ нос расточки статора под корпусами подшипников и тем самым снимают необходимость перешихтовки статора при капиталь­ ном ремонте.

Длина статора до 6,5 м. Наличие промежуточных опорных поверхностей для подшипников накладывает повышенные тре­ бования к точности диаметральных размеров сердечника, пря­ молинейности и соосности статора относительно резьбовых по­ верхностей. При сборке сердечника выполняется ряд специаль­ ных операций, включающих ориентацию листов статора, дози­ рование отдельных наборов на технологических оправках, зап­ рессовку наборов листов в строго ориентированном состоянии в корпус статора, окончательную их запрессовку и закрепление.

Пазы для протяжных обмоток ПЭД применяются полуотк­ рытые или закрытые.

После запрессовки листов статора в корпус контролируется прямолинейность статора. При неудовлетворительной прямоли­ нейности внутренней расточки статор подлежит правке на спе­ циальной установке.

Отклонение от прямолинейности внутренней поверхности (кривизна) по всей длине не более 0,15 мм на метр.

Обмотка статора

Обмотка статорная, однослойная, протяжная, катушечная выполняется проводом по ТУ 16-705.159-80 «Провода обмоточ­ ные теплостойкие с пленочной полиимидно-фторопластовой изоляцией».

Основные технические данные проводов представлены в табл. 1.17 [3].

Изоляция обмоточных проводов типа ППИ-У и ПЭИ-200, выпускаемых в России и СНГ, выполняется из пленки марки ПМФ-С-351 и ПМФ-С-352 по ТУ 6-19-226-83 «Пленка поли-

истирание)

имидная ПМ с фторопластовым покрытием (пленка ПМФ) и пленки Каптон типа РМ», выпускаемой рядом зарубежных фирм. Полиимиднофторопластовые пленки имеют высокую диэлектри­ ческую прочность, выдерживают рабочую температуру до 200 °С. Они обладают высоким сопротивлением проколам, истиранию и другим механическим нагрузкам, которые возникают как в процессе обмотки статора, так и при эксплуатации ПЭД.

Основой ее является полиимидная пленка, которая с одной или обеих сторон покрыта фторопластом для придания ей запекаемости. Слой фторопласта уменьшает влагопоглощение и про­ ницаемость водяных паров. Изоляция из пленки ПМФ обеспе­ чивает замоноличивание обмотки при пропитке ее различными лаками и компаундами.

Пленки выпускаются двух типов:

—с односторонним фторопластовым покрытием (индекс 351);

—с двусторонним фторопластовым покрытием (индекс 352).

Пример условного обозначения пленки марки ПМФ-С с дву­ сторонним фторопластовым покрытием, шириной 20 мм, тол­ щиной 60 мкм, толщиной пленки основы 40 мкм:

пленка ПМФ-С-352, 20 мм, 60/40 мкм, ТУ 6-19-226-83.

Пленка Каптон PN в отличие от пленки-ПМФ обладает бо­ лее высокой прочностью адгезионного или сварного соедине­ ния фторопласта с медной жилой, фторопласта с фторопластом и фторопласта с полиимидом. Это достигается за счет примене­ ния технологического процесса нанесения пленки Тефлон (фто­ ропласт) на основу — полиимидную пленку — методом ламини­ рования [3].

Перед обмоткой статора в пазы укладывают гильзу из изоля­ ционного материала.

В качестве выводных концов обмотки статора используется многожильный провод марки ПФС или ПФТ, который при по­ мощи медной гильзы припаивается к концам обмотки статора. Выводной провод изготовлен из многожильного медного прово­ да с электрически и механически прочной изоляцией. Провод устойчив к воздействию масел.

Ротор

Ротор погружного электродвигателя короткозамкнутый, мно­ госекционный. В состав ротора входят вал, пакеты ротора, ради­ альные опоры (подшипники скольжения), втулки.

Пакеты ротора изготавливаются из отштампованных листов электротехнической стали марки 2212 или 2215, количество па­ кетов зависит от мощности двигателя.

Обмотка пакета ротора выполнена из медных стержней и медных короткозамыкающих колец. Короткозамыкающие коль­ ца набираются из отдельных штампованных медных листов или из медных колец, полученных методом порошковой ме­ таллургии.

Пайка короткозамыкающих колец со стержнями выполняет­ ся медно-фосфористым припоем токами высокой частоты.

Пакеты ротора насаживаются на вал группами по 3—4 паке­ та. Группа пакетов фиксируется на валу стопорными кольцами так, чтобы был гарантирован зазор 2—3 мм, компенсирующий тепловые расширения во время работы.