О новом подходе при проектировании ступеней ЭЦН

НАСОСЫ

Дискуссия по статье Калана В.А., Петрова В.И., Тузова В.Ю. «Определение оптимального соотношения между номинальной подачей и подачей максимального КПД для погружных нефтяных насосов» / «Территория «НЕФТЕГАЗ», №8, 2012

Ш.Р. Агеев, ОАО «ОКБ БН КОННАС»; А.И. Рабинович, ЗАО «Новомет-Пермь»

О НОВОМ ПОДХОДЕ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СТУПЕНЕЙ ЭЦН

К дискуссии по статье Калана В.А., Петрова В.И., Тузова В.Ю. «Определение оптимального соотношения между номинальной подачей и подачей максимального КПД для погружных нефтяных насосов» / Территория НЕФТЕГАЗ, 2012, №8.

В вышеупомянутой статье с целью получения высоких значений напора и КПД авторы рекомендуют для мало-дебитных насосов проектировать центробежные ступени к этим насосам с отклонением подачи максимального КПД от номинальной подачи. Предлагается способ определения этого отклонения. По мнению авторов, соблюдение этих отклонений обеспечивает максимальный ресурс работы этих насосов.

по сути изложенных в статье идей следует отметить следующее:

1. Авторы, бесспорно, правы, что при проектировании и соблюдении предложенных отклонений подач максимального и номинального режимов в ступенях низкого коэффициента быстроходности повышает КПД и напор. И это относится не только к номинальному режиму, но и ко всему рабочему диапазону подач насоса.

2. Следует признать безосновательным в отношении многоступенчатого ЭЦН утверждение авторов о том, что режим максимального гидравлического КПД характеризуется минимальным уровнем вибрации.

3. Анализ результатов испытаний на воде секций погружных насосов на вибрацию показал, что в рабочем диапазоне подач виброскорость практически одинакова. В реальных же условиях эксплуатации каждая ступень этого насоса работает на своей индивидуальной подаче из-за разного газосодержания, обводненности и температуры по длине насоса.

4. Авторы проигнорировали важный фактор, влияющий на ресурс работы насоса, - осевую силу, действующую на опору рабочего колеса.

При соблюдении предложения авторов осевая сила, действующая на рабочее колесо на всех подачах рабочего диапазона, существенно увеличится, из-за чего индивидуальные осевые опоры рабочих колес быстрее износятся. Авторы рекомендуют определенную зависимость для получения оптимальной подачи по номинальной. В погружных нефтяных насосах используются несколько конструкций ступеней - например, в насосах ПНФ «Новомет-Пермь».

Хотелось бы узнать: рекомендации авторов относятся ко всем конструкциям ступеней? Или только к ступеням с осерадиальным направляющим аппаратом?

5. Главная тенденция развития УЭЦН связана с широкой регулировкой частоты вращения валов насосов. В этих случаях, особенно при расчете энергоэффективности, будет много неопределенностей при наличии двух определяющих подач - номинальной и оптимальной.

6. Теперь относительно новизны подхода. Авторы утверждают, что предлагаемый ими подход, широко применяемый в других отраслях техники, для специалистов по погружным насосам является новым, и приглашают к дискуссии.

Необходимо отметить, что в конце 1970-х гг. после знакомства с источником [1] разработчики ступеней, насосов, работники ОКБ БН - головной организации по УЭЦН, обсуждали вышеприведенный дискуссионный подход. В ходе обсуждений была опубликована статья Филиппова В.Н. [2]. В результате обсуждений принятие этого подхода посчитали нецелесообразным.

Литература:

1. Вербицкая О.А. Разработка и экспериментальное исследование насоса сверхмалой быстроходности. В кн.: Доклады научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ за 1968-1969 гг./ Секция энергомашиностроения, подсекция гидромашин. - М.: МЭИ, 1969, с. 111-126.

2. Филиппов В.Н. Соотношение подач номинального и оптимального режимов ступеней погружных центробежных насосов. В кн.: Исследования и конструирование гидромашин. - Труды ВНИИгидромаша, 1980, с. 47-55.

28 \\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\

\\ № 10 \\ октябрь \ 2012