Конструктивные особенности привода

· В отличие от цепных приводов фирмы Rotaflex закрытого типа настоящий привод является приводом открытого типа. Такое решение позволяет обеспечить свободный доступ косновным узлам привода при контроле их работоспособности, при обслуживании иремонте.

· Для обеспечения безопасной ибезаварийной работы привод оснащен двумя аварийными тормозами, один из них- механический, устанавливается на противовесе, другой- электромеханический- на рабочем тормозе редуктора. Аварийные тормоза автоматически останавливают противовес идвигатель при обрыве штанг или каната.

· Для предотвращения возможного схода каната сканатных блоков при зависании штанг узел канатных блоков оснащен специальным ограничителем схода канатов.

· Привод оснащен системой электроблокировок, отключающей двигатель при несанкционированном открывании ограждений, дверей, введении технологических упоров врабочую зону движения противовеса.

Привод комплектуется станцией управления на базе бесконтактных переключающих устройств на тиристорах.

Наиболее действенным и наименее затратным путем реализации длинноходовых режимов откачки, и, соответственно, повышения эффективности УСШН признано использование в составе установки специальных безбалансирных цепных приводов (см. «Цепные приводы ОАО «Татнефть») на основе реверсивного редуцирующего преобразующего механизма (РПМ).

РПМ обеспечивают постоянную и в 1,6-1,7 разаменьшую скорость штанг по сравнению с максимальной скоростью кривошипно-шатунного механизма(КШМ) станка-качалки. Кроме того, при использовании РПМ имеет место меньшая зависимость массы и габаритов от длины хода. РПМ обладают редуцирующими свойствами, обеспечивают режимы работы с низкой частотой качаний при малых затратах, а также дают возможность достичь уравновешивания, близкого к идеальному. Эти свойства позволяют, не неся дополнительных затрат на конкурентную борьбу с традиционными балансирными станками-качалками, с максимальной выгодой использовать безбалансирные приводы СШН на основе РПМ «по краям области применения» станков-качалок, то есть там, где последние работают еще или уже недостаточно эффективно, и получать от этого преимущества. К одной из таких «краевых» областей относится эксплуатация малодебитных скважин, особенно с высоковязкой продукцией. Цепные приводы на этих скважинах позволяют уменьшить силу вязкого трения в 1,6-1,7 раза, вести эксплуатацию в непрерывном режиме, снизить нагрузки на штанги, амплитуду и частоту циклов, повысить коэффициент наполнения насоса, сократить энергозатраты на подъем продукции и, наконец, снизить затраты на монтаж и обслуживание оборудования.

Тяговое усилие на штоке, кН – 80. Длина хода, м – 6,1. Число двойных ходов полированного штока: мин 1, макс 4. Мощность двигателя, кВт/обороты вмин - 7,5/1000; 11/1000; 15/1000; 18,5/1500; 22/1500 для 1, 2, 3, 4 двойных ходов Регулирование числа качаний – замена двигателя (на тихоходный), замена шкива двигателя на больший диаметр, замена шкива редуктора.

1 - корпус; 2 - электродвигатель; 3 - редуктор, 4,5- звездочки, 6 - цепь, 7- каретка, 8- уравновешивающий груз; 9- тормоз, 10-подееска, 11 -канат, 12-клиноременная передача, 13 - основание, 14 - станция управления

1 - канат, 2 - траверса подвески 3 - зажим. 4,5 - шкивы, 6 - уравновешивающий груз

34. Типоразмеры и конструкция погружных центробежных насосов (ПЭЦН). Регулирование подачи и напора насоса. Модульное исполнение.

В нефтяной промышленности применяют ЭЦН с подачей от 40 до 700…1400м³/сут, с напором до 1800 м.

Погружные насосы по диаметрам и поперечным размерам подразделяются аналогично установкам на группы 5, 5А, 6. Группа 5 — насосы с наружным диаметром корпуса 92 мм, группа 5А— 103 мм, группа 6—114 мм.

В зависимости от характеристики откачиваемых сред уста­новки ЭЦН выпускаются трех конструктивных исполнений:

Исполнение 1—обычное для откачки жидкостей с со­держанием механических примесей of 0,1 г/л.

Исполнение 2— установки УЭЦНИ — повышенной изно­состойкости, для откачки пластовых жидкостей с содержанием механических примесей не более 0,5 г/л.

Исполнение 3 — установки ЭЦНК — повышенной коррозионностойкости для откачки пластовых жидкостей, содержащих до 1,35 г/л сероводорода, водородный показатель рН 6—8,5.

Корпус многоступенчатого погружного электронасоса представляет собой стальную трубу, точно обработанную по внутренней поверхности и имеющую с обоих концов резьбу.

С нижней стороны в корпус завинчивается основание насоса 5, по окружности которого закреплена приемная сетка 3, не допускающая попадания в полость насоса ме­ханических частиц, а с верхней стороны - ниппельная гайка 12. Непосредственно к основанию насоса прилегает спе­циальная втулка 6, а за ней укладываются направляющие аппараты 10 в сборе с рабочими колесами 8. Над после­дним верхним направляющим аппаратом монтируется вер­хний подшипник 11. Все эти детали при монтаже зажима­ются между основанием насоса и ниппельной гайкой и, таким образом, удерживаются в неподвижном состоянии.

Рабочие колеса связаны с валом насоса призматичес­кой шпонкой и могут смещаться вдоль вала; при работе каждое колесо опирается на торцовый выступ располо­женного под ним направляющего аппарата. Благодаря та­кой посадке осевые нагрузки от колес передаются непосредственно на направляющие аппараты и через них на основание насоса.

Между колесами и направляющими аппаратами с це­лью уменьшения трения устанавливаются текстолитовые шайбы 9, запрессованные в кольцевой паз на нижнем тор­це колеса, и шайбы 7, надетые на его втулку сверху.

Осевое усилие, возникающее вследствие давления жидкости на верхний торец вала, воспринимается сдвоен­ным радиально-упорным подшипником 2, а случайные осе­вые нагрузки, направленные вверх, воспринимаются тре­тьим радиально-упорным подшипником.

Верхняя опорная пята скольжения 13, состоящая из набора текстолитовых и бронзовых шайб, имеет вспомо­гательное значение, воспринимая часть осевой нагрузки и предотвращая продольный изгиб вала.

Опорная пята, так же как и опорные поверхности ра­бочих колес, смазывается жидкостью, откачиваемой насо­сом из скважины. Радиально-упорные подшипники сма­зываются специальной густой смазкой, поступающей из протектора. Утечка этой смазки через зазоры вдоль вала предотвращается сальником 4, который состоит из набора свинцово-графитных колец и резиновых шайб.

Корпус насоса соединяется с колонной подъемных труб при помощи ловильной головки 14, которая навинчивает­ся на выступающую часть ниппельной гайки 12. Головка имеет внутреннюю резьбу, соответствующую резьбе насосно-компрессорных труб, и специальные наружные про­точки для выполнения ловильных работ. На нижний ко­нец вала надета шлицевая муфта 1 для соединения с валом протектора.

На рисунке пока­зана схема одной ступени насоса. Лопатки 1, которые составляют ротор насоса, опираются на элементы статора 3 насоса через тек­столитовые кольца 4. По­этому осевые нагрузки, которые развиваются на валу двигателя, передают­ся корпусу насоса.

Лопатки посредством шпонки укрепляются на валу 2, а элементы, которые составляют статор, закрепле­ны в корпусе насоса затяжной гайкой.

Принцип работы центробежного насоса заключается в том, что увеличение напора жидкости, протекающей че­рез него, происходит при вращении рабочих колес, кото­рые являются основным органом насоса.

Во время работы насоса, жидкость, поступающая через всасывающие отверстия к центральной открытой части рабочего колеса, попадает на его лопатки и увлекается ими в полость насоса, где приобретает вращательное движение.

Под влиянием центробежной силы и от воздействия лопаток частицы жидкости с большой скоростью отбра­сываются к периферии вращающегося колеса и затем на­ружу. Выбрасываемая из колеса жидкость обладает боль­шой скоростью и, следовательно, значительной кинети­ческой энергией - энергией движения, Для преобразова­ния этой энергии р энергию давления служат специаль­ные направляющие устройства, которые состоят из систе­мы фигурных лопаток, охватывающих рабочее колесо. Жидкость, протекая между этими лопатками, плавно из­меняет направление движения, постепенно теряет скорость и отводится в следующую ступень.

Регулирование подачи производят путём изменения частоты вращения вала, а регулирование подачи – путём изменения количества ступеней насоса (возможно увеличение числа секций).

Установки погружных центробежных насосов в модульном исполнении типов УЭЦНМ и УЭЦНМК предназначены для откачки продукции нефтяных скважин, содержащих нефть, воду, газ и механические примеси. Установки типа УЭЦНМ имеют обычное исполнение, а типа УЭЦНМК — коррозионностойкое.

Рисунок 25 — Модуль‑секция насос

1 — корпус; 2 — вал; 3 — колесо рабочее; 4 — аппарат направляющий; 5 — подшипник верхний; 6 — подшипник нижний; 7 — опора осевая верхняя; 8 — головка; 9 — основание; 10 — ребро; 11, 12, 13 — кольца резиновые.

35.Конструктивное исполнение гидрозащиты ПЭЦН и принципы ее действия. Конструкции специаль-ных кабелей для привода ПЭЦН.

Гидрозащита предотвращает попадание пластовой жид­кости в полость погружного электродвигателя. Состоит гидрозащита из протектора и компенсатора.

Протектор имеет две камеры, заполнен­ные рабочей жидкостью электродвигателя. Камеры разде­лены эластичным элементом - резиновой диафрагмой с торцевыми уплотнениями. Вал протектора вращается в трехподшипниках и опирается на гидродинамическую пяту, которая воспринимает осевые нагрузки.Выравнивание давления в протекторе с давлением в скважине происходит через обратный клапан, расположен­ный в нижней части протектора. Пробка обратного клапа­на должна выворачиваться перед спуском в скважину аг­регата.

Компенсатор состоит из камеры, обра­зуемой эластичным элементом - резиновой диафрагмой, заполняемой рабочей жидкостью электродвигателя.

Полость за диафрагмой сообщается со скважиной от­верстиями. Диафрагма защищена от повреждений сталь­ным корпусом.