МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС

Полезная модель относится к области насосостроения, в частности, к конструкции центробежного многоступенчатого скважинного электронасоса, который может быть использован, например, для перекачки технической и питьевой воды с повышенным содержанием твердых механических примесей.
Известен многоступенчатый скважинный центробежный электронасос типа ЭЦВ4-…ЭЦВ12 - для перекачки воды, насосная часть которого содержит набор ступеней, включающих обоймы и рабочие органы, собранные на валу, для фиксации которого во время работы применены резинометаллические радиальные подшипники скольжения, и резиновые уплотнения на напорной части каждой ступени, а в состав электродвигателя входит ротор, для фиксации которого относительно статора также применены резинометаллические радиальные подшипники скольжения. (См. Электронасос ЭЦВ4-…ЭЦВ12. Паспорт АМТ 3.246.001 ПС, г.Ливны, ОАО «Ливнынасос», АМТЗ.246.001ТУ).
Недостатком такого насоса является то, что рабочий ресурс деталей, подверженных интенсивному воздействию потока воды, содержащего твердые механические примеси (песка), относительно невелик. На практике даже при хороших условиях эксплуатации они сохраняют свою работоспособность, как правило, 1,5-2 года, поскольку резина, из которой сделаны радиальные подшипники и уплотнения, и металл обойм по внутренней поверхности быстро изнашивается.
Задачей, которую решает заявленное техническое решение, является устранение указанного недостатка, повышение ресурса и увеличение надежности работы насоса.
Поставленная задача решается тем, что внешняя втулка подшипника скольжения, уплотнение (уплотнительная втулка) на напорной части ступени вместо резины выполнены из полиуретана. Внутренняя поверхность обойм также покрывается слоем полиуретана. Ресурс этих деталей повышается в связи с повышенной износостойкостью полиуретана по сравнению с резиной или металлом.
Несмотря на более высокие цены предлагаемого материала по сравнению с резиной, применение полиуретана экономически выгодно, потому что увеличивает общий ресурс агрегата.
На представленных чертежах в разрезе для примера изображены многоступенчатый центробежный насос (фиг.1) и водозаполненный электродвигатель (фиг.2).
На фиг.1 - многоступенчатый центробежный насос, например, вертикального исполнения с «плавающими» рабочими колесами.
Многоступенчатый центробежный насос является конструкцией, состоящей из неподвижных и подвижных (вращающихся) во время работы насоса деталей и узлов. К неподвижным деталям и узлам относятся: основание 1, обоймы 2, покрытые по внутренней поверхности слоем полиуретана, направляющие аппараты 3, уплотнительные втулки 4, выполненные из полиуретана, межступенчатые диски 5 со стопорными штифтами 6, корпус подшипника 7, внешняя втулка радиального подшипника скольжения 8, выполненная из полиуретана, армированного металлом, стяжки 9, клапан 10 и корпус клапана 11. Подвижная (вращающаяся) часть насоса состоит из вала 12, на котором стопорным кольцом 13 на шпонке 14 закреплена внутренняя втулка подшипника скольжения 15 и пята 16, на шпонках 17 закреплены рабочие колеса 18 и втулки упорные 19. Нижний конец вала соединен с ротором электродвигателя жесткой муфтой 20, закрепленной на валу шпонкой 21.
На фиг.2 - асинхронный водозаполненный электродвигатель вертикального исполнения.
Электродвигатель также состоит из неподвижных и подвижных (вращающихся) во время работы узлов и деталей. К неподвижным деталям и узлам относятся: днище 1 с запрессованными в него сферической опорой и штифтами, подпятник 2, изготовленный из полиуретана, армированного металлом, шпильки нижние 3 с гайками и шайбами пружинными, кольцо нижнее 4, щит нижний 5, закрепленная в нем внешняя втулка нижнего подшипника скольжения 6, выполненная из полиуретана, армированного металлом, корпус статора 7, помещенный в него статор 8, состоящий из набора пластин динамной стали, кольца нажимные 9, обмотка статора 10, щит верхний 11, закрепленные в нем внешние втулки верхних подшипников скольжения 12, выполненные из полиуретана, армированного металлом, кольцо верхнее 13, шпильки верхние 14 с гайками и шайбами пружинными. К подвижным (вращающимся) узлам и деталям относятся: вал 15, укрепленные на нем ротор 16, изготовленный из набора пластин динамной стали, кольца балансировочные 17, внутренние втулки подшипников скольжения 18, пята 19, закрепленная на валу шпонкой 20 и кольцом стопорным 21.
Работает представленный для примера насосный агрегат следующим образом.
Электронасос опускается в скважину и выводится на рабочий режим. Электродвигатель расположен в нижней части агрегата. Крутящий момент от электродвигателя через муфту 20 (фиг.1), передается на вал насоса 12 (фиг.1) с набором ступеней, содержащих рабочие колеса 18 (фиг.1). Перекачиваемая жидкость поступает в пространство между дисками вращающихся рабочих колес 18 (фиг.1) и под действием центробежных сил движется от их центра к периферии. На выходе из каждого рабочего колеса 18 (фиг.1) поток жидкости попадает в каналы между дугообразными выступами направляющего аппарата 3 (фиг.1), межступенчатым диском 5 (фиг.1) и обоймой 2 (фиг.1), изменяет направление движения от напорной части предыдущего рабочего колеса 18 (фиг.1) к всасывающей части следующего рабочего колеса 18 (фиг.1).
Асинхронный электродвигатель работает при поступлении в обмотку статора переменного тока за счет взаимодействия магнитных полей статора 8 (фиг.2) и ротора 16 (фиг.2).
При соединении насоса и электродвигателя в агрегат нижняя часть вала насоса 12 (фиг.1) соединяется с валом ротора электродвигателя 15 (фиг.2) при помощи жесткой муфты 20 (фиг.1). В процессе работы электронасоса оба вала с присоединенными к ним деталями и узлами превращаются в систему с единой осью вращения.
Испытания показали, что заявленный многоступенчатый центробежный насос имеет улучшенные технико-эксплуатационные характеристики. Он может работать на перекачке воды с повышенным содержанием механических примесей.