СТУПЕНЬ ПОГРУЖНОГО МНОГОСТУПЕНЧАТОГО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА

Полезная модель относится к гидромашиностроению, преимущественно к конструкции малодебитного погружного центробежного насоса и может быть использована при добыче из скважин пластовой жидкости, воды и других жидких сред с широким диапазоном изменения механических примесей.
Известна ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса, описанная в патенте RU 141221 U1, содержащая закрытое центробежное рабочее колесо, включающее ведущий и ведомый диски с размещенными между ними лопастями, и направляющий аппарат, включающий обойму, нижний и верхний диски, между которыми размещены лопатки, образующие проточные каналы, проточные каналы имеют высоту в диапазоне 3,5-6,5 мм, лопасти рабочего колеса выполнены с углом охвата средней линии 120-150°, а лопатки направляющего аппарата выполнены с углом охвата 180-230°.
3
Такая конструкция не позволяет получить высокий КПД для насосов производительностью 13 м/сут. в связи с высоким рассеиванием энергии вихря и низким напором, создаваемым рабочего колеса.
3
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является создание ступени погружного многоступенчатого центробежного насоса, обеспечивающей высокий КПД для насосов производительностью 13 м/сут., при этом обеспечивается технический результат как круто падающая напорная характеристика, исключающая работу насоса на повышенной подаче, и повышается износостойкость за счет уменьшения нагрузки на опорную шайбу.
Заявленный технический результат достигается ступенью погружного многоступенчатого центробежного насоса, содержащей закрытое центробежное рабочее колесо, включающее ведущий и ведомый диски с размещенными между ними лопастями, и направляющий аппарат, включающий обойму, нижний и верхний диски, между которыми размещены лопатки, образующие два симметричных проточных канала. Согласно полезной модели лопасти рабочего колеса выполнены в виде двух изогнутых V-образных лопастей, где одна изогнутая направляющая V-образной лопасти выполнена значительно короче другой, длинная часть V-образной лопасти имеет угол охвата 2,2-2,8 раза больше, чем короткая, и между смежными короткими и длинными направляющими V-образными лопастями образуется проточный канал, причем ведущий диск выполнен меньшего диаметра, чем ведомый, и концы V-образных лопастей выступают за периметр ведущего диска, соединяя проточную часть межлопаточного пространства с глухой частью.
В короткой изогнутой направляющей V-образных лопастей выполнен канал.
Концы лопаток направляющего аппарата, расположенные на внешнем конце, выполнены выступающими за покрывной диск.
По краю наружной стороны ведущего диска рабочего колеса выполнены выступы в виде ребер, выступающие на одинаковую высоту по всей своей длине над поверхностью диска и образующие радиальные каналы.
Фиг. 1 - Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса, разрез.
Фиг. 2 - Рабочее колесо продольный разрез.
Фиг. 3 - Рабочее колесо поперечный разрез.
Фиг. 4 - Ведущий диск, вид на ребра.
Фиг. 5 - Направляющий аппарат продольный разрез.
Фиг. 6 - Направляющий аппарат поперечный разрез.
Фиг.7 - Напорно-расходная характеристика ступени.
Осуществляется заявленная полезная модель следующим образом.
Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса, содержит закрытое центробежное рабочее колесо 1, включающее ведущий 2 и ведомый диски 3 с размещенными между ними лопастями 4, и направляющий аппарат 5, включающий обойму, нижний и верхний диски, между которыми размещены две лопатки 6, образующие два симметричных проточных канала. Лопасти 4 рабочего колеса 1 выполнены в виде двух изогнутых V-образных лопастей 4, где одна изогнутая направляющая V-образной лопасти 4 выполнена значительно короче другой, длинная часть V-образной лопасти 4 имеет угол охвата 2,2-2,8 раза больше, чем короткая, и между смежными короткими и длинными направляющими V-образными лопастями 4 образуется проточный канал, причем ведущий диск 2 выполнен меньшего диаметра, чем ведомый 3, и концы V-образных лопастей 4 выступают за периметр ведущего диска 2, соединяя проточную часть межлопаточного пространства с глухой частью. Такая конструкция обеспечивает передачу энергии вихря, сосредоточенного в глухой части V-образных лопастей 4, основному потоку жидкости. Это уменьшает рассеивание энергии вихря и повышает за счет этого напор рабочего колеса 1, увеличивая КПД и одновременно обеспечивая круто падающую напорная характеристику, исключающую работу насоса на повышенной подаче, а также повышается износостойкость за счет уменьшения нагрузки на опорную шайбу.
Желательно в короткой изогнутой направляющей V-образных лопастей 4 выполнить канал 7. Это позволит дополнительно увеличить передачу энергии вихря, сосредоточенного в глухой части V-образных лопастей 4, основному потоку жидкости.
Концы 8 лопаток 6 направляющего аппарата 5, расположенные на внешнем конце, выполнены выступающими за покрывной диск. Это позволяет захватывать вихри, образующиеся ребрами рабочего колеса 1, и, тем самым, повышать напор ступени.
По краю наружной стороны ведущего диска 2 рабочего колеса 1 выполнены выступы в виде ребер 9, выступающие на одинаковую высоту по всей своей длине над поверхностью диска 2 и образующие радиальные каналы. При вращении рабочего колеса 1 ребра 9 взаимодействуют с лопатками 6 направляющего аппарата 5, создавая дополнительный напор. Кроме того, закручивая жидкость в пространстве между ведущим диском 2 рабочего 1 колеса и стенкой направляющего аппарата 5 ребра 9, уменьшают силу прижатия рабочего колеса 1 к его опоре, уменьшая тем самым трение в опоре и потребляемую колесом 1 мощность, что и приводит к повышению КПД.
Заявленную полезную модель можно изготовить известными методами из известных материалов.