Центробежный секционный насос с двумя параллельными потоками перекачиваемой среды
CENTRIFUGAL SECTIONAL PUMP WITH TWO PARALLEL FLOWS OF PUMPED MEDIUM

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, так же 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 с начала 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 неё 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 предлагаемой 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, при этом система трубопроводов к которым подключается насос становится существенно компактнее за счёт нахождения напорного и всасывающего патрубка в зоне входной крышки насоса.
Технический результат – упрощение установки (экономия времени), монтажа и ремонта насоса в условиях эксплуатации, уменьшение протяженности трубопроводной обвязки насоса, возможность демонтажа и ремонта, а так же монтажа и ремонта проточной части насоса без отсоединения всасывающего и напорного трубопровода.
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 центральной напорной крышки, установленной между ними, с вертикальным центрально ориентированным нагнетательным патрубком. Также 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 оппозитно друг другу относительно центральной напорной крышки. При этом первая часть корпуса насоса содержит горизонтальный всасывающий патрубок и вертикальный нагнетательный патрубок, расположенные с приводной стороны насоса, и выполненные в виде единой литой детали, при этом вертикальный нагнетательный патрубок связан переводной трубой с кольцевой камерой центральной напорной крышки.
При этом переводная труба, соединяющая нагнетательный патрубок с центральной напорной крышкой, проходит горизонтально по всей длине первой части корпуса насоса.
Изобретение поясняется чертежами.
Фиг.1  – центробежный секционный насос с двумя параллельными потоками перекачиваемой среды.
Фиг.2 - схема демонтажа и монтажа проточной части предлагаемого насоса.
Центробежный секционный насос с двумя параллельными потоками перекачиваемой среды состоит из:
1 – всасывающий патрубок,
2 – рабочие колеса первой ступени,
3 – центральная напорная крышка,
4 – переводные трубы,
5 – рабочие колеса второй ступени,
6 – переводная крышка,
7 – переводная труба кольцевой камеры центральной крышки
8 - нагнетательный патрубок,
9 - напорный фланец всасывающей крышки.
Предлагаемый центробежный насос работает следующим образом: перекачиваемая жидкость, попадая сначала во всасывающей патрубок 1, далее движется в рабочее колесо первой ступени, и последующие рабочие колеса 2 ступеней первого пакета секций, далее попадает в кольцевую камеру центральной напорной крышки 3, из неё и по переводным трубам 4, переводится в кольцевую камеру переводной крышки 6, далее в рабочее колесо первой ступени, и последующие ступени 5 второго пакета секций, далее переводится через переводную трубу 7 кольцевой камеры центральной крышки 3 в нагнетательный патрубок 8, установленный в начале первой ступени и далее выбрасывается в напорный фланец всасывающей крышки 9 с заданным давлением и расходом. При этом конструкция насоса содержит всасывающий патрубок 1 и нагнетательный патрубок 8, расположенные с приводной стороны насоса, выполненные в виде единой литой детали с разными кольцевыми камерами – всасывающей и напорной.
Предлагаемое изобретение лишено недостатка первого патента №2529979  – наличие гидропяты. А благодаря оригинальному расположению патрубоков - лишено недостатка патента №2600662 – нетипичного (центрального) расположения напорного патрубка и дополнительных опорных лап (четыре лапы вместо шести), при этом сохраняется преимущество насоса с оппозитным расположение рабочих колес с целью компенсации осевых сил, что улучшает надежность конструкции насоса и делает его ремонтопригодным в полевых условиях уменьшая существенно эксплуатационные затраты.
ГЛАВНЫМ преимуществом предлагаемого изобретения является возможность демонтажа и ремонта, а также монтажа проточной части насоса без отсоединения всасывающего и напорного трубопровода, как это показано на фиг.2.