Насосы, применяемые в системе сбора продукции скважин, страница 2

Одна из актуальных проблем – устранение вредного влияния газовых пробок на газожидкостные нагнетатели. Для этого  необходимо число оборотов увеличить до 7 тыс. об/мин.

1. Коэффициент быстроходности насоса n_s-это частота вращения, при котором на создание напора воды в 1 м затрачивается мощность 0,736 кВт при наибольшем значении кпд, вычисляется по формуле:

,

где –число оборотов в минуту; Q-подача насоса, м³/час; H- напор, м.

2. Напор, развиваемый насосом, 

,

где К_н - коэффициент  напора,

зависящий от n_s; ν – окружная скорость рабочего колеса.

                                      Таблица 7.3

Применение центробежных насосов также ограничено вязкостной характеристикой перекачиваемой жидкости. Предельные значения вязкости перекачиваемой жидкости g для различных типоразмеров насосов  типа ЦНС (МС) приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1.

Ц        Н        С
Размеры	38	60	105	180	180*	300	300*
b2*10-3, м	12	14	14	18	19	21	23
D2*10-3, м	151	178	225	225	309	315	435
νпр 106, м2/с	65	87	135	142	155	166	217

*- насосы с частотой вращения ротора 1500 об/с.

Применение насоса на жидкостях с вязкостью ν > ν_пр. экономически не целесообразно. Предельная вязкость ν_пр. определена по формуле:

,

где Q_опт.- оптимальная подача насоса, принимаемая по характеристике насоса на воде, м³ /с; D₂, b₂ – соответственно внешний диаметр и ширина лопатки рабочего колеса на внешнем диаметре, м.

Граничным условием при определении ν_пр принята величина кпд, которая равняется 50% кпд на оптимальном режиме работы насоса при перекачке воды.

1 – корпус; 2 - лопастное колесо; 3 - сальниковая набивка; 4 - нажимной фланец; 5 – вал; 6 – станина; 7 и 8 - подшипники

Рис.7.1. Консольный одноступенчатый центробежный насос

В месте прохода вала через отверстие в стенке корпуса расположено сальниковое уплотнение, предотвращающее вытекание жидкости из корпуса  наружу или поступление атмосферного воздуха внутрь корпуса при вакууме в полости корпуса  Вал опирается на радиально-опорные шарикоподшипники, которые  воспринимают как радиальную, так и осевую нагрузки, возникающие вследствие гидравлических сил и силы тяжести.

Консольные насосы выпускаются на 1500 и 3000 об/мин (табл.7.2.)

Таблица 7.2

Частота вращения вала насоса, об/мин	Тип насоса
3000	НК35/50…240; НК65/50…240; НК120/50…500; НК210/50…500; НК360/50…500; НК600/50…500; НК1000/50…320.
1500	НК1000/50,80; НК1600/50,80.

Центробежные секционные насосы типа ЦНС (МС) изначально предназначены для перекачки воды и других жидкостей, сходных с водой по химической активности и вязкости при температуре до 45°С.

Конструктивно центробежные секционные насосы типа ЦНС состоят из корпусных деталей и узла ротора. Количество ступеней от 2 до 10.

Типоразмеры ЦНС: ЦНС 38/44…220; ЦНС 60/50…350; ЦНС 105/98…400; ЦНС 180/85…900; ЦНС 300/120…1040; ЦНС 500/160…1040.

Корпус направляющего аппарата с уплотнительным кольцом, направляющий аппарат с уплотнительным кольцом совместно с рабочим колесом составляют секцию насоса, и она же является ступенью насоса.

При расчете и конструировании современных насосов необходимо решить следующие задачи:

·  обеспечить полную герметичность сальников, чтобы исключить возможность возникновения пожаров или взрывов при перекачке ГНС;

·  подобрать материалы, которые должны выдерживать высокие давления и температуру и обладать устойчивостью против коррозии.

7.2. Модификация насосов типа ЦНС для перекачки газированной жидкости с изменением конструкции концевых узлов валов

Товарную и малообводненную разгазированную сырую нефть успешно перекачивают многими типами центробежных насосов. Однако перекачка нефтегазовой смеси эмульсии после ступеней сепарации на ДНС и сепарационных установках с настенной откачкой (СУН) предъявляет настенному оборудованию специальные требования. Одним из них является надежная и эффективная^* работа при периодическом изменении в широком диапазоне состава и свойств перекачиваемой жидкости и, в частности, при более высоких содержаниях (до 15%) свободного газа.

^*эффективность работы насоса в данном случае надо понимать обеспечение необходимого напора и подачи на единицу подводимой мощности.