[1]Область техники, к которой относится полезная модель
[2]Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к конструкции центробежных насосов, используемых для поддержания пластового давления при нефтедобыче путем закачки в пласт технологической жидкости.
[3]Горизонтальная насосная установка (ГНУ) предназначена для нагнетания жидкости в скважины с целью поддержания пластового давления нефтяных скважин и утилизации попутной воды. ГНУ может применяться как для индивидуальной закачки, так и в качестве кустовой нагнетательной станции. Также ГНУ используются в качестве дожимных насосных установок с высоким приемным давлением.
[5]Известна ГНУ, оснащенная приемной камерой и упорным узлом с торцовым уплотнением, который не обеспечивает полной герметичности и довольно часто выходит из строя. Также наличие торцового уплотнения устанавливает комплекс ограничений по составу перекачиваемой жидкости и охране окружающей среды (см. патент РФ 2320896, публик. 27.03.2008)
[6]Известна горизонтальная насосная установка, которая наиболее близка к описываемой по технической сущности, включающая приводной электродвигатель, связанный с насосом посредством магнитной муфты, содержащей ведущую наружную полумуфту, связанную с электродвигателем, разделительный экран и размещенную внутри разделительного экрана ведомую внутреннюю полумуфту, кинематически связанную с приводным валом насосной секции (см. патент РФ 52124, публик. 10.03.2006).
[7]Недостатком указанной насосной установки является конструктивное увеличение продольных габаритов привода насосной установки за счет размещения промежуточной опорной гильзы между корпусом магнитной муфты и корпусом насоса.
[8]Кроме того, такое размещение опорной гильзы препятствует циркуляции перекачиваемой жидкости в области размещения магнитной муфты, что ведет к нарушению термического режима ее работы.
[9]Раскрытие полезной модели
[10]Задачей, решаемой полезной моделью, является увеличение эксплуатационной надежности горизонтальной насосной установки путем улучшения термического режима работы магнитной муфты, а также снижение габаритных размеров узла магнитного привода, что позволяет применять его в уже используемых стандартных ГНУ.
[11]Магнитный привод предназначен для передачи вращающего момента от электродвигателя к насосной секции, а также для восприятия и гашения осевой нагрузки вала, создаваемой разностью давлений в полости всасывания и в полости нагнетания насосной секции.
[12]Магнитный привод обеспечивает полную герметичность монтажа ГНУ, что исключает использование упорной камеры и торцового уплотнения в применяемых серийных установках. Это позволяет ГНУ перекачивать химические, агрессивные к окружающей среде, взрывопожароопасные жидкости и при этом сокращаются затраты на ремонт ГНУ, поскольку отпадает необходимость в периодической замене торцового уплотнения.
[13]Конструктивной особенностью описываемого магнитного привода является его взаимозаменяемость со стандартной упорной камерой ГНУ, что позволяет установить его на установки уже находящиеся в эксплуатации.
[14]Технический результат, получаемый при осуществлении полезной модели, заключается в повышении надежности работы установки и снижении трудозатрат при проведении ремонтных работ и при модернизации используемых установок путем замены уже используемых ГНУ на ГНУ с магнитной муфтой.
[15]Указанный технический результат достигается тем, что в горизонтальной насосной установке, включающей приводной электродвигатель, кинематически связанный с горизонтальным насосом посредством магнитной муфты, содержащей ведущую наружную полумуфту, связанную с электродвигателем, разделительный экран и размещенную внутри разделительного экрана ведомую внутреннюю полумуфту, кинематически связанную с приводным валом насосной секции. Кинематическая связь ведомой полумуфты с приводным валом насосной секции выполнена в виде полого шлицевого выходного вала с центральным осевым каналом, а корпус магнитной муфты связан с приемной камерой насосной установки через переходник, в котором посредством подшипника скольжения установлен полый шлицевой выходной вал с размещенной на нем осевой опорой. Между наружной поверхностью ведомой полумуфты и внутренней поверхностью разделительного экрана образован циркуляционный канал, вход и выход которого гидравлически сообщены с полостью приемной камеры, причем выход образован центральным осевым каналом выходного вала и радиальными выходными отверстиями, выполненными в подвижной части осевой опоры.
[16]Краткое описание чертежей
[17]Полезная модель поясняется одним рисунком (фиг. 1), на котором схематически представлена конструкция привода с магнитной муфтой горизонтальной насосной установки.
[18]Осуществление полезной модели
[19]Магнитный привод предназначен для передачи вращающего момента от электродвигателя к насосной секции, а также для восприятия и гашения осевой нагрузки вала, создаваемой разностью давлений в полости всасывания и в полости нагнетания насосной секции.
[20]Магнитный привод обеспечивает полную герметичность монтажа ГНУ, исключает необходимость применения упорной камеры и торцового уплотнения. Это позволяет ГНУ перекачивать химические, агрессивные к окружающей среде, взрывопожароопасные жидкости. Сокращаются затраты на ремонт ГНУ: отпадает необходимость в периодической замене торцового уплотнения.
[21]Конструктивной особенностью магнитного привода является его взаимозаменяемость со стандартной упорной камерой ГНУ, что позволяет установить его на установки уже находящиеся в эксплуатации.
[22]Крутящий момент от двигателя (на рисунке не показан), передается на вал подшипникового узла 1, на котором закреплена наружная магнитная полумуфта 2. При вращении, между наружной магнитной полумуфтой 2 и внутренней магнитной полумуфтой 3, установленной на осевой опоре 4, возникает магнитное поле, которое проходит через разделительный экран 5, и приводит в движение внутреннюю магнитную полумуфту 3. Далее крутящий момент передается на вал 6 внутренней полумуфты. Обе полумуфты 2, 3 и разделительный экран 5 размещены в наружном корпусе 7, при этом внутренняя магнитная полумуфта 3 установлена на валу 6 посредством подшипника скольжения 8. Выходной конец вала 6 посредством шлицевой муфты 9, размещенной в приемной камере 10, связан с валом насосной секции 11. Герметизация полости наружной полумуфты 2 обеспечивается за счет переходника 12, установленного между корпусом наружным 7 и приемной камерой 10.
[23]Охлаждение привода происходит за счет циркуляции перекачиваемой среды по циркуляционному каналу, вход и выход которого гидравлически сообщены с полостью приемной камеры. Жидкость через отверстия 13 в переходнике 12 поступает под разделительный экран 5, далее проходит через центральное отверстие вала 6 внутренней полумуфты, и выбрасывается обратно в приемную камеру через радиальные отверстия в корпусе осевой опоры, за счет центробежных сил. Движение жидкости на рисунке указано стрелками.
