Центробежный секционный насос с двумя параллельными потоками перекачиваемой среды

Предлагаемое решение относится к области насосостроения, а именно к конструкции центробежного секционного насоса, который используют для поддержания внутрипластового давления нефтяных месторождений с помощью закачки жидкости под высоким давлением, также данный тип насосов может быть использован в тепловой и атомной энергетике, горнорудной промышленности.
Известен насос с односторонним расположением рабочих колес (см. патент РФ №2529979 от 10.10.2014). В данном насосе перекачиваемая жидкость, попадая сначала во всасывающей патрубок, далее движется в рабочее колесо первой ступени и последующие ступени, постепенно приобретая энергию давления, и выбрасывается в нагнетательный патрубок напорной крышки с заданным давлением и расходом. При этом конструкция насоса содержит всасывающий патрубок, расположенный с приводной стороны насоса, а нагнетательный патрубок с полевой стороны насоса. Недостатком заданной конструкции является наличие быстроизнашиваемого узла гидравлической разгрузки осевой силы - гидропяты.
Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является насос с двухсторонним расположением рабочих колес (см. патент РФ №2600662 от 27.10.2016). В данном насосе перекачиваемая жидкость, попадая сначала во всасывающей патрубок, далее движется в рабочее колесо первой ступени, и последующие ступени первого пакета секций, далее попадает в кольцевую камеру центральной крышки, из нее переводится по переводным трубам в кольцевую камеру переводной крышки, далее в рабочее колесо первой ступени второго пакета, и последующие ступени второго пакета секций и выбрасывается в напорный патрубок центральной крышки с заданным давлением и расходом. При этом конструкция насоса содержит всасывающий патрубок, расположенный с приводной стороны насоса, а нагнетательный патрубок вертикально по центру насоса.
Недостатком заданной конструкции является расположение напорного патрубка по центру насоса и две дополнительные опоры корпуса насоса, что не типично для конструкций насосов данного семейства и требует дополнительных монтажных и строительных работ по его установке и монтажу, хотя имеет преимущество перед патентом №2529979 - отсутствие быстроизнашиваемого узла гидропяты.
Главной общей задачей предлагаемого технического решения является создание центробежного секционного насоса с двумя параллельными потоками перекачиваемой среды, который будет просто и удобно монтировать на месте установки, подключать к общей системе трубопроводов, используемых для поддержания внутрипластового давления нефтяных месторождений, горнорудной промышленности, атомной и тепловой энергетике и ввести в эксплуатацию без доработки подключаемой трубопроводной обвязки.
Технический результат - упрощение установки и монтажа, унификация подключения насоса к существующим трубопроводам.
Технический результат достигается тем, что центробежный секционный насос с двумя параллельными потоками перекачиваемой среды выполнен в виде корпуса насоса, состоящего из двух отдельных частей, в каждой из которых размещены рабочие колеса и направляющие аппараты, и напорной крышки, установленной между ними, с вертикальным центрально ориентированным нагнетательным патрубком. При этом дополнительно введена переводная торцевая крышка для перевода жидкости из первой части корпуса во вторую через переводные каналы, выполненные в напорной и переводной крышках заодно с ними. А рабочие колеса, установленные на валу и размещенные в первой и второй частях корпуса, расположены зеркально друг другу относительно напорной крышки. Также первая часть корпуса насоса содержит горизонтальный всасывающий патрубок, напорная крышка установлена в начале второй части корпуса и к ней подключен нагнетательный патрубок, выполненный с полевой стороны насоса.
При этом нагнетательный патрубок, выполненный с полевой стороны насоса и соединенный с напорной крышкой, проходит горизонтально по всей длине второй части корпуса насоса и выводит жидкость вертикально с полевой стороны насоса.
Полезная модель поясняется фигурами 1, 2.
На фиг. 1 - центробежный секционный насос с двумя параллельными потоками перекачиваемой среды вид спереди.
На фиг. 2 - центробежный секционный насос с двумя параллельными потоками перекачиваемой среды вид сбоку.
Центробежный секционный насос с двумя параллельными потоками перекачиваемой среды состоит из:
1 - всасывающий патрубок,
2 - рабочие колеса первой ступени,
3 - кольцевая камера центральной крышки,
4 - переводные трубы,
5 - рабочие колеса второй ступени,
6 - напорная крышка,
7 - переводная труба кольцевой камеры центральной крышки,
8 - нагнетательный патрубок.
Предлагаемый центробежный насос работает следующим образом: перекачиваемая жидкость, попадая сначала во всасывающей патрубок 1, далее движется в рабочее колесо первой ступени 2, и последующие рабочие колеса 2 ступеней первого пакета секций, далее попадает в кольцевую камеру центральной крышки 3, из нее и по переводным трубам 4, переводится в кольцевую камеру напорной крышки 6, далее в рабочее колесо второй ступени 5, и последующие ступени второго пакета секций, далее переводится через переводную трубу кольцевой камеры центральной крышки 7 в напорную крышку, установленную в начале второй ступени (с торца) и далее выбрасывается в напорный фланец напорной крышки 6 с заданным давлением и расходом. При этом конструкция насоса содержит всасывающий патрубок 1, расположенный с приводной стороны насоса, и нагнетательный патрубок 8 с полевой стороны насоса, связанный с напорным фланцем напорной крышки 6.
Предлагаемая полезная модель лишена недостатка первого патента №2529979 - наличие гидропяты. А благодаря оригинальному расположению патрубков - лишено недостатка патента №2600662 – нетипичного (центрального) расположения напорного патрубка и дополнительных опорных лап (четыре лапы вместо шести), при этом сохраняется преимущество насоса с оппозитным расположением рабочих колес с целью компенсации осевых сил, что улучшает надежность конструкции насоса и делает его ремонтопригодным в полевых условиях, уменьшая существенно эксплуатационные затраты.