Насосы для скважин типа ЭЦВ
Скважинные погружные центробежные насосы типа ЭЦВ — имеют ряд существенных конструктивных изменений и доработок. Экономические показатели их значительно выше, чем у насосов типа АПВ. Рабочие органы насосов ЭЦВ (диаметром до 200 мм включительно) изготовлены из пластмассы и не подвержены коррозии. Основные рабочие характеристики насосов типа ЭЦВ даны на рисунках.
Рассмотрим конструктивные особенности некоторых из них.
Насос ЭЦВ6-7,2-451 состоит из шести ступеней, собранных на одном валу. Рабочие колеса 10 изготовлены из высокопрочного полистирола, радиальные, закрытого типа, с разгрузочными отверстиями на верхнем диске. От проворачивания на валу колеса фиксируются общей латунной шпонкой — 16, а от осевого перемещения — распорными втулками 14. Направляющие аппараты изготовлены из полипропилена. Рабочие колеса и направляющие аппараты собраны в обоймы 13, которые крепятся к основаниям насоса с помощью 4 стяжек 27. Стяжки дают возможность в прежние габариты насоса вместить, рабочие органы большего диаметра и тем самым увеличить его напор. Уплотнение между обоймами достигается за счет резиновых уплотнительных колец 12. На валу насоса, на общей шпонке, установлены две подшипниковые втулки 8 и 18 из нержавеющей стали. Вал насоса с валом электродвигателя соединяется жесткой муфтой 22. Осевые усилия, возникающие при работе насоса, передаются на упорный подшипник электродвигателя через кольцо 19.
Нижнее основание насоса крепится к верхнему щиту электродвигателя с помощью 4 шпилек 26 и гаек 24. В верхнем основании насоса установлен пластмассовый обрезиненный шар, который выполняет те же самые функции, что и шаровой клапан в насосных 8 АПВМ и 10 АПВМ. Движение шара вверх фиксируется специальным ограничителем 3. Токоведущий кабель закреплен на насосе в кожухе 5, который защищает кабель от повреждений при транспортировке и установке в скважину. На верхнем щите электродвигателя имеется приемная сетка, которая предохраняет рабочие органы насоса от попадания крупных частиц породы. Насосные агрегаты с номинальной подачей 7,2 м2/час (ЭЦВ6-7,2-75; ЭЦВ6-7,2-120) имеют такое же устройство, как и насос ЭЦВ6-7,2-45, и отличаются друг от друга только количеством ступеней. Основные узлы и детали этих насосов унифицированы.
В конструкцию насосов типа ЭЦВ6-4-190 введен промежуточный подшипник. Это вызвано тем, что при относительно большой длине и малом диаметре вала требовалось увеличить его жесткость. Соединительная муфта агрегата имеет ряд сверлений для проворачивания его перед монтажом. Насосы с подачей 10 мчас (ЭЦВ6-10-50; ЭЦВ6-10-80; ЭЦВ6-10-140; ЭЦВ6-10-185 и ЭЦВ6-10-235) по своему устройству мало чем отличаются от рассмотренных ранее. Правда, следует заметить, что увеличение напора насосов влечет за собой и увеличение осевых нагрузок. Для их восприятия насосы типа ЭЦВ6-10-185 и ЭЦВ6-10-235 имеют упорные подшипники, расположенные в самом насосе.
Муфта 21 соединяет вал насоса 7 с промежуточным валом 23, который расположен в корпусе пяты — 27. На промежуточном валу с помощью шпонки 37 и опорной втулки 26 установлена пята 28, которая через подпятник 29 и амортизатор 30 передает осевое усилие на нижний корпус подшипника 31. На опорной втулке установлен пластмассовый пескосбрасыватель 38. который препятствует попаданию песка на трущиеся поверхности подшипника и предохраняет его от износа.
Электронасос ЭЦВ6-10-235 представляет собой два насоса ЭЦВ6-10-185 и ЭЦВ6-10-50, соединенных между собой жесткой муфтой. В настоящее время разработана новая модификация этого насосного агрегата, который проходит испытание. Упорный подшипник насоса перенесен обратно в электродвигатель, пята и подпятник которого соответственно увеличены. Все это дало возможность значительно сократить высоту агрегата.
Из насосов с наружным диаметром до 200 мм рассмотрим конструкцию ЭЦВ8-25-100. Семь его рабочих колес из высокопрочного полистирола установлены на одном валу. Колеса закрытого типа, радиальные, без верхнего лабиринтного уплотнения и разгрузочных отверстий. Нижние лабиринты имеют резиновые кольца 31, которые скользят по стальным плавающим кольцам 32.
Отсутствие разгрузочных отверстий и уменьшение зазоров в нижнем лабиринтном уплотнении значительно повысили эффективность насоса. Это достигнуто за счет понижения объемных потерь. Рабочие колеса и направляющие аппараты установлены в обоймы 14, между которыми ставятся диски 13, Диски и обоймы уплотнены резиновыми кольцами 34.
На валу насоса со стороны всасывающей полости установлена чугунная конусная втулка-обтекатель 5, которая направляет поток воды во всасывающую полость 1-й ступени, снижая при этом вихреобразование в потоке. Верхний обтекатель 18 дополнительно выполняет роль упорной пяты. В верхнем основании насоса установлен шаровой клапан. Для удобства демонтажа агрегата из скважины, особенно в зимних условиях, в верхнем основании сделано отверстие, соединяющее нагнетательную полость насоса с полостью водоподъемных труб. После установки агрегата вода из полости труб уходит через это отверстие, не вызывая роста осевых нагрузок на упорный подшипник.
Для скважин с внутренним диаметром 250 мм и выше применяются насосы типа ЭЦВ 10-63-65. Рассмотрим их конструкцию. На валу 8 собраны три рабочих колеса 11. Колеса полуосевые, закрытого типа, чугунные с нижним лабиринтным уплотнением. На нижний лабиринт колеса запрессовано стальное кольцо из нержавеющей стали. Колеса на валу фиксируются шпонками 9 и распорными втулками 12. Корпус направляющего аппарата 13 отлит из чугуна. Вместе с корпусом отлиты и лопатки. Корпуса направляющих аппаратов крепятся друг к другу 8-ю шпильками и гайками.
Уплотнение между корпусами осуществляется с помощью резиновых колец. К верхнему корпусу направляющего аппарата крепится корпус обратного клапана 1, в котором установлен шаровой клапан.
К нижнему корпусу крепится всасывающая головка 21, на которой установлена приемная сетка 20. Всасывающая головка имеет отверстие для заливки электродвигателя водой перед монтажом в скважину. После заливки отверстие закрывается пробкой с уплотнительной шайбой. Герметизация полости электродвигателя на валу достигается специальными манжетами. К всасывающей головке при помощи болтов крепится узел упорного подшипника. На валу насосов установлена пята 22 из нержавеющей стали.
Назначение узла упорного подшипника — воспринять нагрузки на максимальных подачах. На валу насоса установлены защитные втулки 7, предохраняющие его от коррозии и износа. Узел упорного подшипника дан на рисунке.
Насосы для скважин с внутренним диаметром обсадной колонны 300 мм и выше (например, ЭЦВ 12-160-100) конструктивно выполнены: точно так же, как насосы типа ЭЦВ-10-63-65, и отличаются от него только размерами рабочих органов.
