ПОГРУЖНОЙ ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС

Полезная модель относится к гидромашиностроению, а именно к погружным многоступенчатым центробежным насосам с магнитной муфтой и может быть использована при откачке жидкостей, в том числе и агрессивных, например нефти, из различных не глубоких скважин, емкостей, цистерн, баков и бустеров.
Наиболее близким аналогом является Погружной центробежный насос, описанный в полезной модели RU 26612, F04D 29/10, 2002, содержащий корпус, приводной вал, магнитную муфту, связывающую приводной вал с рабочим валом и состоящей из двух полумуфт, а также несколько рабочих ступеней, рабочие колеса которых установлены на рабочем валу, расположенном на опорах в корпусе, входной канал и выходной канал.
Известное устройство работает следующим образом. Приводной вал приводят во вращение через магнитную муфту, вращение передается рабочему валу, который, в свою очередь, приводит во вращение рабочие колеса рабочих ступеней. В результате этого жидкость, проходя через сетку, поступает во входной канал и нагнетается в напорную полость и далее по выходному каналу в напорный трубопровод.
Недостатком такой конструкции является сложность в изготовлении, а также невысокая степень ремонтопригодности, в частности, по причине наличия приводного вала и установки его на специальных опорах, выполнение отдельного отводящего трубопровода, который занимает значительное пространство, требует специальных отверстий в опорной поверхностей. Кроме того, известное техническое решение обладает невысокими эксплуатационными характеристиками, в частности, обусловленными выполнением посадки ведомой магнитной муфты через шпонку по цилиндрической посадке, которая приводит к возникновению зазоров и перекосов, что приводит к дополнительным вибрациям механизма, а также применением подшипников качения в промежуточном валу, что приводит к ограничению максимальной рабочей температуры.
Техническим результатом от использования предложенной полезной модели является увеличение надежности конструкции с одновременным улучшением ремонтопригодности, повышение ее эксплуатационных характеристик, в том числе уменьшение вибрации и снижение сопротивления движения жидкости на выходе из насоса.
Заявленный технический результат достигается следующим образом.
Погружной центробежный насос содержит электродвигатель с валом, напорный корпус с выходным патрубком, разделительный неподвижный экран, дистанционную секцию, рабочую секцию, всасывающий корпус и фильтр. Вал электродвигателя связан с валом дистанционной секции посредством ведущей магнитной муфты, закрепленной на валу электродвигателя. Ведомая магнитная полумуфта соединена с дистанционным валом посредством цангового фрикционного зажима. Рабочий вал и вал дистанционной секции закреплены цанговыми фрикционными зажимами в подшипниковой опоре. При этом валы дистанционной и рабочей секций имеют сообщающиеся осевые каналы для объединения напорной полости с всасывающей полостью.
Предложенное техническое решение иллюстрируется на фиг.1-4.
На фиг.1 представлена конструкция многоступенчатого центробежного насоса с магнитной муфтой, разрез, общий вид.
На фиг.2 - насос, узел А магнитной муфты на фиг.1.
На фиг.3 - насос, узел Б промежуточной опоры на фиг.1.
На фиг.4 - насос, узел В подшипника скольжения осевой пяты на фиг.1.
Погружной центробежный насос содержит электродвигатель 1 с валом 2, напорный корпус 3 с выходным патрубком 4, разделительный неподвижный экран 5, дистанционную секцию 6, рабочую секцию 7, всасывающий корпус 8 и фильтр 9. При этом вал электродвигателя 2 связан с валом 10 дистанционной секции 6 посредством ведущей магнитной муфты 11, закрепленной на валу 2 электродвигателя. Ведомая магнитная полумуфта 12 соединена с валом 10 дистанционной секции 6 посредством цангового фрикционного зажима 13, а вал 14 рабочей секции 7 и вал 10 дистанционной секции 6 закреплены цанговыми фрикционными зажимами 15 в подшипниковой опоре, при этом валы 10 и 14 дистанционной и рабочей секций 6, 7 имеют сообщающиеся осевые каналы, соединяющие напорный корпус 3 с всасывающей полостью 16.
Электродвигатель 1 своим фланцем закрепляется на дистанционной проставке, которая устанавливается на напорном корпусе 3. Напорный корпус 3 является основанием насоса и служит для крепления всего насоса на опорной поверхности, при этом выходной патрубок 4 находится выше поверхности. Внутри проставки в качестве защитного средства и разделителя перекачиваемой среды с атмосферой находится разделительный неподвижный экран 5, выполненный из немагнитного материала, такого как, например, нержавеющая сталь, композитный материал, титан. При этом общий вал не проходит сквозь экран 5, а передача крутящего момента происходит бесконтактно посредством магнитной муфты 11. Ведущая магнитная муфта 11 находится снаружи экрана 5 и крепится к валу 2 электродвигателя 1 посредством шпоночного соединения, а ведомая полумуфта 12 крепится к валу 10 дистанционной секции (или непосредственно насоса посредством цангового фрикционного зажима 13 без участия шпонки. Снизу напорного корпуса 3 к нему посредством фланцевого соединения крепится корпус дистанционной секции 6, внутри которой находится вал 10 дистанционной секции 6, и установлена промежуточная опора, в которой одновременно установлен подшипник скольжения из химически стойкой керамики и место соединения промежуточных валов. Валы своими концами входят в отверстие внутренней (подвижной) втулки подшипника и каждый крепится фрикционным цанговым зажимом 15. На конце дистанционного корпуса устанавливается рабочая секция 7, вал 14 которой также крепится в промежуточной опоре цанговым фрикционным зажимом 15. Насосная секция состоит из одной или нескольких направляющих аппаратов, неподвижно зафиксированных в корпусе и одного или нескольких центробежных колес, закрепленных на валу насоса, установленного в радиальные опоры с опорой на осевой подшипник и обратный подшипник 19. Перед насосной секцией устанавливается всасывающий корпус 8 с фильтром 9.
Погружной центробежный насос с приводом через магнитную муфту 11 содержит общий коллектор с выходным патрубком 4 насоса выше плоскости крепления насоса. Коллектор это общий объем, который используется как для размещения на глубине погружения одного или нескольких центробежных ступеней, установленных на валу 14 рабочей секции 7, так и для последующего транспорта жидкости от насосной части с глубины погружения к выходному патрубку 4. При этом магнитная муфта 11 и разделительный экран 5 расположены над плоскостью крепления насоса. Все валы внутри коллектора имеют общий осевой канал, сообщающий полость ведомой полумуфты 12 с всасывающей полостью. Вал насоса и ведомая полумуфта 12 соединяются через валы 10 дистанционной секции 6, которые для обеспечения большого проходного сечения центрального канала и фиксации в осевом направлении скрепляются цанговыми фрикционными зажимами 15 внутри подшипниковой опоры скольжения. При этом для смазки осевого подшипника в валу насоса выполнены радиальные отверстия, соединяющие полость подшипника с общим осевым каналом.
Насосный агрегат работает следующим образом:
Крутящий момент от электродвигателя 1 за счет магнитного сцепления от ведущей муфты 11, установленной на валу 2 двигателя 1 через неподвижный разделительный экран 5, передается ведомой магнитной полумуфте 12 внутри насоса. Ведомая полумуфта 12 жестко связан с дистанционным валом 10, который жестко связан с валом 14 рабочей секции 7 насоса. Вал 14 рабочей секции 7 насоса приводит во вращение рабочие колеса, обеспечивая работу насоса и подачу перекачиваемой жидкой среды из всасывающего корпуса 8 в выходной патрубок 4. В результате, при работе насоса между напорным корпусом 3 и всасывающим корпусом 8 создается перепад давлений, который обуславливает переток части перекачиваемой жидкой среды по периферии магнитной полумуфты через осевой канал в вал 10 дистанционной секции 6, далее в вал 14 рабочей секции 7, далее во всасывающий корпус 8. В рабочем валу имеется радиальное отверстие в области упорного подшипника скольжения, за счет перепада давлений часть рабочей жидкости проходит через подшипник для его смазки и сбрасывается в центральный канал вала на вход насоса.