6.2. Расчет корпуса электроцентробежного погружного насоса на прочность

Корпусы погружных центробежных насосов выполняются в виде сталь­ных труб с внутренней расточкой для центрирования направляющих аппаратов, радиальных опор и узлов сочленения при многосекционном исполнении насоса, Корпуса изготавливают из трубных заготовок точением длиной 2100, 3600 и 5000 мм со строго ограниченной кривизной и разностенностью.

Корпусы насосов параметрического ряда рассчитывают в такой последо­вательности.

1. Определяют наружный и внутренний диаметр корпуса

2. Определяют предварительную затяжку пакета ступеней с уче­том коэффициента запаса прочности верхнего стыка

, (122)

где к - коэффициент запаса прочности стыка, 1,3 5... 1,45;

- плотность добываемой жидкости, кг/м³;

Н - максимальный напор секции насоса с длиной корпуса 5000 мм, м;

, - площадь поперечного сечения корпуса и втулки направляющего аппарата, мм²;

- внутренний радиус корпуса, м;

Е_К, - модули упругости материалов корпуса и направляющего аппара­та, МПа.

6.2.3. Рассчитывают общее усилие, действующее вдоль оси корпуса насоса

, (123)

где - дополнительное усилие на корпус от гидростатического давления столба жидкости, н;

, (124)

- максимальный напор насоса, 3500м;

G - масса погружного агрегата (насос, гидрозащита, двигатель, кабель ниже насоса), кг.

6.2.4. Вычисляют осевое напряжение в опасном верхнем сечении корпуса

(125)

где - площадь сечения корпуса по наружному диаметру внутренней резь­бы корпуса, м²;

6.2.5. Определяют тангенциальное напряжение в опасном сечении

корпуса

, (126)

где S - толщина корпуса в опасном сечении, м;

- коэффициент Пуассона, для стали 0,24...0,28.

6.2.6. Вычисляют эквивалентное напряжение по энергетической теории

Задача 16. Рассчитать корпус насоса ЭЦН на прочность при следующих исходных данные по вариантам, представ­ленным в таблице 15.

Таблица 15. - Расчет корпуса насоса ЭЦН на прочность

№ вар.		, кг/м3	Н, м	G, кг	Материал направл. аппарата	Материал корпуса, сталь
1	2	3	4	5	6	7
1	92(5,5)	935	700	810	чугун	15Х
2	92(6)	930	720	820	чугун	20Х
3	92(6,5)	925	740	830	чугун	30Х
4	92(7)	920	760	840	п. смола	35Х
5	103(5,5)	915	780	850	п. смола	38ХА
6	103(6)	910	800	860	п. смола	40Х
7	103(6,5)	905	820	870	чугун	45Х
8	114(5)	900	840	880	п. смола	5 ОХ
9	114(5,5)	895	860	890	чугун	30ХМА
10	114(6)	890	880	900	п. смола	30ХМ
11	114(6,5)	885	900	910	чугун	30ХМА
12	114(7)	880	920	920	п. смола	30ХМ
13	92(5)	875	940	930	чугун	50Х
14	92(5,5)	870	960	940	п. смола	45Х
15	92(6)	865	980	950	чугун	40Х
16	92(6,5)	860	1000	960	чугун	38ХА
17	92(7)	855	1020	970	п. смола	35Х
18	103(5)	850	1040	980	п. смола	ЗОХ
19	103(5,5)	845	1060	990	чугун	20Х
20	103(6)	840	1080	1000	п. смола	35ХМ
21	103(6,5)	835	1100	1010	чугун	45Х
22	114(5,5)	830	1120	1020	п. смола	40Х
23	114(6)	825	1140	1030	чугун	35Х
24	114(6,5)	820	1160	1040	п. смола	30Х
25	114(7)	815	1180	1050	чугун	38ХА