Винтовые электронасосы

Существенным недостатком центробежных насосов является его низкая эффективность при работе в скважинах с дебитами ниже 60 мУсут и с малыми диаметрами эксплуатационных колонн. Это явление обусловлено свойствами центробежного на­соса—степенной зависимостью развиваемого напора от диаметра колеса, т. е. в конечном счете от диаметрального габарита насоса.

С другой стороны, высокая единичная мощность агрегата обусловлена рациональным принципом его компоновки—расположением первичного двигателя в непосредственной близости от насоса.

Принцип действия винтовых насосов заключается в том, что винт или винты насоса и его обойма образуют по своей длине ряд замкнутых полостей, которые при вращении винтов передвигаются от приема насоса к его выкиду. В начальный момент каждая полость сообщается с областью приема насоса, при продвижении вдоль оси насоса ее объем увеличивается, заполняясь перекачиваемой жидкостью, после чего становится полностью замкнутым. У выкида объем полости сообщается с полостью нагнетания, постепенно уменьшается, а жидкость выталкивается в трубопровод.

Для увеличения долговечности насоса и прежде всего его основных деталей — винты и обоймы, работающих в условиях абразивного изнашивания, сочетающегося с коррозионным воздействием перекачиваемой жидкости, их изготавливают следующими: винт из стали с покрытием хромом, обойму — из маслотермостойкой резины с высоким сопротивлением абразивному изнашиванию.

Винтовой насос подвешивается в скважине на насосно-компрессорных трубах вместе с протекто­ром, электродвигателем и токоподводящим кабелем. Все элементы электропривода у одновинтового насоса такие же, как у центробежного насоса.

На рис. показан общий вид винтового насоса. Он имеет два рабочих винта 4 и 7 и две обоймы 3 и 6. Прием жидкости из скважины ведется через две фильтровых сетки 2. Нагнетаемая жидкость поступает в полость между винтами и за обоймой 3 проходит к предохранительному клапану 1 и далее в насосно-компрессорные трубы. Привод насоса идет от двигателя через протектор 10, пусковую муфту 9 и вал 8. Шарнирные муфты 5 позволяют осям винтов вращаться по окружности с радиусом, равным эксцентриситету. Осевые усилия от двух винтов приложены к муфте, расположенной между ними, и взаимно компенсируются.

Одновинтовые насосы для добычи нефти рассчитаны на подачи 40, 80, 100 м^суг жидкости и напоры 800 и 1400 м для применения в 146 и !68 мм колоннах. К. п. д. насосов находился в пределах 0,4—0,7. При этом увеличение вязкости перекачиваемой жидкости не уменьшав к. п. д. насоса так, у центробежных насосов.

Насосы работают от двигателей с 2800—3000 оборотами вала в минуту. В погружных винтовых насосах применяется ряд специфических узлов и деталей —пусковая и эксцентриковая муфты, предохранительный клапан, шламовая труба." Пусковая муфта служит для соединения вала протектора с валом насоса при вращении двигателя с рабочим числом оборотов и разъединения их в момент запуска электродвигателя. Таким образом обеспечивается максимальный крутящий момент по валу насоса при его пуске. Помимо этого пусковая муфта не позволяет при обесточи-вании двигателя вращаться валу насоса в противоположную сторону. При аварийном выходе из строя насоса пусковая муфта отключает вал протектора от вала насоса. Необходимость установки эксцентриковой муфты обусловлена особенностями кинематики насоса. При работе его помимо того, что винт вращается вокруг собственной оси, одновременно происходит вращение оси винта, причем направления этих движений противоположны. Эксцентриковые муфты устанавливаются между валом протектора и винтом и между винтами.