ДВИГАТЕЛЬ-НАСОС ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Полезная модель относится к электромашиностроению, машиностроению для нефтяной промышленности и может быть использована при изготовлении насосных устройств для перекачки нефтепродуктов, и в частности погружных электронасосов.
Известные конструкции погружных насосов бывают центробежные (каталог продукции и сервиса ОАО «Алнас» производственный комплекс «Альметьевский насосный завод», 2003 г.), винтовые, вихревые (каталог ОАО «Ливгидромаш», 2005 г.), роторно-вихревые (каталог ЗАО «Гидроэнергомаш», 2005 г.). Как правило, все они имеют в своем составе электронасос, газосепаратор, гидрозащиту и погружной электродвигатель. Каждый отдельно взятый узел - это сложная конструкция, подверженная износу и поломкам. Но наиболее сложный элемент -электродвигатель. При мощностях электродвигателя 20...40 кВт, длина его составляет 6 и более метров. Это влечет за собой технологические трудности: длинный ротор (и соответственно вал) и статор, на который к тому же надо мотать обмотку. В случае же поломки меняется вся конструкция.
Частично указанные недостатки устранены в двигателе-насосе для перекачки нефтепродуктов, принятому за прототип (РФ №2088802, публ. 1997 г.). Двигатель-насос содержит ротор - рабочее колесо, снабженное вспомогательными лопатками, установленными на входе в кольцевой зазор, образованный между статором электродвигателя и ротором - рабочее колесо, со стороны выхода из рабочего колеса. Однако, напора известного двигателя-насоса недостаточно для перекачивания нефтепродуктов из глубоких скважин.
Предлагаемой полезной моделью решается задача: наряду с улучшением технологических параметров, увеличения напора двигателя-насоса за счет возможности многоконтурных сборок предлагаемого двигателя-насоса, при более полном использовании объема изделия.
Для достижения указанного технического результата предлагаемый двигатель-насос содержит, размещенные в корпусе статор и ротор-рабочее колесо, установленный в подшипниковых узлах и вспомогательные лопатки на выходе из ротора-рабочего колеса. Отличительными признаками предлагаемого двигателя-насоса от известного является то, что внешний диаметр ротора и внутренний диаметр корпуса спрофилированы как элементы конструкции насоса. Профилем корпуса и ротора двигателя-насоса в данной конструкции являются кольцевые проточки для прохода жидкости, в частности нефтепродуктов. Кольцевые проточки ротора сдвинуты относительно проточек корпуса на половину ширины и имеют на входной боковой поверхности и на одноименной стороне профиля проточек разгоняющие лопатки. Для подвода электроэнергии по центру двигателя-насоса проходит многофазная шина, защищенная от внешней среды. Полости между шиной и защитой залиты маслом, давление которого согласуется с внешним через компенсатор давления.
Предлагаемый двигатель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 - продольный разрез двигателя-насоса;
на фиг.2 - вид Б-Б фиг.1 (проточки ротора с разгоняющими лопатками);
на фиг.3 - вид А-А фиг.1 (проточки корпуса со спрямляющими лопатками);
на фиг.4 - многоконтурная сборка из предлагаемых двигателей-насосов. Двигатель-насос содержит корпус 1, статор 2 (заключенный в защитную оболочку и залитый компаундом), ротор 3, подшипниковые узлы 4, кольцевые проточки 5 ротора 3, кольцевые проточки 6 корпуса 1, спрямляющие лопатки 7, разгоняющие лопатки 8, элемент шины 9, защита 10, компенсатор давления 11.
На фиг.4 представлена многоконтурная сборка, состоящая из нескольких двигателей-насосов 12, которые установлены в трубе 13. Подвод перекачиваемой жидкости 14, а отвод перекачиваемой жидкости 15.
Для подвода электроэнергии вдоль всей конструкции проходит, например, трехфазная шина 9, защищенная от внешней среды. Образовавшиеся полости между шиной 9 и защитой 10 залиты маслом, давление которого через компенсатор давления 11 (фиг.1) согласуется с внешним. В указанной конструкции шина
сборная, т.е. по центру каждого элемента двигателя-насоса проходит трехфазная шина, имеющая свою вилку и розетку, по средством которых происходит сращивание в единую конструкцию (фиг.4).
Двигатель-насос работает следующим образом: по шине 9 (фиг.4) трехфазный переменный ток частотой 50 и более Гц подается на двигатели-насосы 12. В двигателе-насосе ток подается на обмотки статора 2. Ротор 3 вращается в подшипниках скольжения 4, а увлекаемая лопатками ротора жидкость отбрасывается в кольцевые проточки 6 корпуса 1. Затем, развернувшись в кольцевой проточке, жидкость, возвращается в следующую кольцевую проточку ротора 5 и увлекаемая лопатками 8 ротора 5 получает дополнительный импульс энергии, попадает в следующую проточку 6 корпуса 1 и т.д., пока жидкость не пройдет весь лабиринт, образованный кольцевыми проточками ротора и корпуса. На выходе жидкость проходит через спрямляющие лопатки 7 и выходит из двигателя-насоса.
В установке (модуле) количество двигателей-насосов подбирается столько, чтобы обеспечить необходимый напор.