Расчет корпуса электроцентробежного погружного насоса на прочность

Корпусы погружных центробежных насосов выполняются в виде сталь­ных труб с внутренней расточкой для центрирования направляющих аппаратов, радиальных опор и узлов сочленения при многосекционном исполнении насоса, Корпуса изготавливают из трубных заготовок точением длиной 2100, 3600 и 5000 мм со строго ограниченной кривизной и разностенностью.

Корпусы насосов параметрического ряда рассчитывают в такой последо­вательности.

6.2.1.Определяют наружный и внутренний диаметр корпуса

6.2.2.Определяют предварительную затяжку пакета ступеней с уче­том коэффициента запаса прочности верхнего стыка

, (122)

где к - коэффициент запаса прочности стыка, 1,3 5... 1,45;

- плотность добываемой жидкости, кг/м³;

Н - максимальный напор секции насоса с длиной корпуса 5000 мм, м;

, - площадь поперечного сечения корпуса и втулки направляющего аппарата, мм²;

- внутренний радиус корпуса, м;

Е_К, - модули упругости материалов корпуса и направляющего аппара­та, МПа.

6.2.3. Рассчитывают общее усилие, действующее вдоль оси корпуса
насоса

, (123)

где -дополнительное усилие на корпус от гидростатического давления столба жидкости, н;

, (124)

- максимальный напор насоса, 3500м;

G - масса погружного агрегата (насос, гидрозащита, двигатель, кабель ниже насоса), кг.

6.2.4. Вычисляют осевое напряжение в опасном верхнем сечении
корпуса

(125)

где - площадь сечения корпуса по наружному диаметру внутренней резь­бы корпуса, м²;

6.2.5. Определяют тангенциальное напряжение в опасном сечении

корпуса

, (126)

где S - толщина корпуса в опасном сечении, м;

- коэффициент Пуассона, для стали 0,24...0,28.

6.2.6. Вычисляют эквивалентное напряжение по энергетической
теории

Задача 16. Рассчитать корпус насоса ЭЦН на прочность при следующих исходных данные по вариантам, представ­ленным в таблице 15.

Таблица 15. - Расчет корпуса насоса ЭЦН на прочность

№ вар.		, кг/м^3	Н, м	G, кг	Материал направл. аппарата	Материал корпуса, сталь
	92(5,5)				чугун	15Х
	92(6)				чугун	20Х
	92(6,5)				чугун	30Х
	92(7)				п. смола	35Х
	103(5,5)				п. смола	38ХА
	103(6)				п. смола	40Х
	103(6,5)				чугун	45Х
	114(5)				п. смола	5 ОХ
	114(5,5)				чугун	30ХМА
	114(6)				п. смола	30ХМ
	114(6,5)				чугун	30ХМА
	114(7)				п. смола	30ХМ
	92(5)				чугун	50Х
	92(5,5)				п. смола	45Х
	92(6)				чугун	40Х
	92(6,5)				чугун	38ХА
	92(7)				п. смола	35Х
	103(5)				п. смола	ЗОХ
	103(5,5)				чугун	20Х
	103(6)				п. смола	35ХМ
	103(6,5)				чугун	45Х
	114(5,5)				п. смола	40Х
	114(6)				чугун	35Х
	114(6,5)				п. смола	30Х
	114(7)				чугун	38ХА

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора: Справочник. -Л.: Машиностроение, 1984. -464 с.

2. Нефтепромысловое оборудование: Справочник / Под ред. Е.И. Бухайленко. - М.: Недра, 1990. - 559 с.

3. Трубы нефтяного сортамента: Справочник / под общей ред. А.Е. Са-
рояна. - М.: Недра, 1987. - 488 с.