«Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса»

ВЛИЯНИЕ НЕКОТОРЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОТКРЫТЫХ РАБОЧИХ КОЛЕС НА ХАРАКТЕРИСТИКИ СТУПЕНЕЙ ЭЛЕКТРОПРИВОДНЫХ ЛОПАСТНЫХ НАСОСОВ

УДК: 622.276.53-057-2
DOI: 10.33285/1999-6934-2021-5(125)-24-28

Авторы:

¹ РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, г. Москва, Россия

Ключевые слова: ступени ЭЛН; открытые рабочие колеса; геометрические параметры; CFD-анализ; напор; к.п.д.

Аннотация:

Для эксплуатации боковых стволов малого диаметра широко применяются электроприводные лопастные насосы (ЭЛН). При использовании в этих насосах ступеней с открытыми рабочими колесами появляется возможность уменьшить осевые габариты и вибрационные нагрузки, возникающие в оборудовании. Однако данные ступени имеют ряд проблем, одними из которых являются сравнительно низкие показатели напора и коэффициента полезного действия (к.п.д.). Приводятся результаты исследований влияния некоторых геометрических параметров открытых рабочих колес (числа лопастей рабочего колеса, угла наклона лопастей рабочего колеса, а также изменения осевых зазоров между рабочими элементами ступени) на характеристики ступеней электроприводных лопастных насосов. Показаны диапазоны оптимальных геометрических параметров, в результате которых можно достичь наибольших значений напора и к.п.д. ступени ЭЛН с открытыми рабочими колесами.

Список литературы:

1. Пат. на полез. модель 63468 Рос. Федерация, МПК F04D 13/10. Ступень погружного многоступенчатого центробежного насоса / Ю.А. Сазонов, Ф.Д. Балденко, М.Ю. Захаров [и др.]. – № 2007100010/22; заявл. 09.01.2007; опубл. 27.05.2007, Бюл. № 15.
2. Пат. на полез. модель 180414 Рос. Федерация, МПК F04D 13/10, F04D 3/00. Ступень погружного многоступенчатого лопастного насоса / В.Н. Ивановский, А.А. Сабиров, А.В. Деговцов [и др.]. – № 2017129833; заявл. 23.08.2017; опубл. 13.06.2018, Бюл. № 17.
3. Пат. на полез. модель 205750 Рос. Федерация, МПК F04D 29/22. Рабочее колесо погружного многоступенчатого лопастного насоса / В.А. Костилевский, С.А. Кочкуров, А.В. Ивановский [и др.]. – № 2021114698; заявл. 25.05.2021; опубл. 06.08.2021, Бюл. № 22.
4. Пат. на полез. модель 206623 Рос. Федерация, МПК F04D 13/10, F04D 29/44. Направляющий аппарат погружного многоступенчатого лопастного насоса / В.А. Костилевский, С.А. Кочкуров, А.В. Ивановский [и др.]; патентообладатель ООО "ЦОНиК им. И.М. Губкина". – № 2021114697; заявл. 25.05.2021; опубл. 17.09.2021, Бюл. № 26.
5. О возможности использования алюминиевых сплавов для изготовления ступеней ЭЦН / В.Н. Ивановский, А.В. Кузьмин, А.В. Матвеев [и др.] // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2017. – № 5. – С. 33–39.
6. Ивановский В.Н., Сазонов Ю.А., Соколов Н.Н. Перспективные конструкции ступеней центробежных насосов для добычи нефти // Территория Нефтегаз. – 2006. – № 6. – С. 92–97.
7. Ступени центробежных насосов для добычи нефти с открытыми рабочими колесами из алюминиевых сплавов с защитным керамико-полимерным покрытием / В.Н. Ивановский, Ю.А. Сазонов, А.А. Сабиров [и др.] // Территория Нефтегаз. – 2008. – № 12. – С. 68–73.
8. О влиянии вязкости перекачиваемой жидкости на комплексную характеристику малогабаритных ступеней установок электроцентробежных насосов с открытыми рабочими колесами / А.В. Деговцов, Н.Н. Соколов, А.В. Ивановский [и др.] // Территория Нефтегаз. – 2018. – № 1-2. – С. 54–60.
9. О возможности эксплуатации боковых стволов малого диаметра установками электроцентробежных насосов с открытыми рабочими колесами на примере месторождений ООО "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь" / А.Е. Бортников, В.Н. Ивановский, А.В. Кузьмин [и др.] // Территория Нефтегаз. – 2018. – № 4. – С. 28–32.
10. Результаты опытно-промысловых испытаний установок электроприводных лопастных насосов с открытыми рабочими колесами на объектах ООО "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь" / А.В. Ивановский, А.В. Деговцов, Н.Н. Соколов [и др.] // Территория Нефтегаз. – 2020. – № 1-2. – С. 56–62.
11. ГОСТ Р 56624-2015. Погружные лопастные насосы и электродвигатели для добычи нефти. Классы энергоэффективности. – Введ. 2016–05–01. – М.: Стандартинформ, 2016. – III, 16 с.
12. Ивановский В.Н., Сабиров А.А., Кузьмин А.В. Современные инженерные подходы к проектированию оборудования для добычи нефти и газа // Территория Нефтегаз. – 2014. – № 11. – С. 17–20.
13. К вопросу о цифровизации создания ступеней электроприводных лопастных насосов: уточнения, возможные направления / М.Г. Блохина, А.В. Ивановский, А.Ю. Аксенов, Н.Н. Соколов // Территория Нефтегаз. – 2020. – № 5-6. – С. 62–68.
14. Шерстюк А.Н. Насосы, вентиляторы и компрессоры: учеб. пособие. – М.: Высшая шк., 1972. – 344 с.
15. Гусин Н.В. Лопастные насосы: учеб. пособие. Ч. 1. – Пермь: ПГТУ, 1995. – 169 с.
16. Проектирование и исследование ступеней динамических насосов: учеб. пособие / В.Н. Ивановский, А.А. Сабиров, А.В. Деговцов [и др.]. – М.: Изд. центр РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2015. – 104 с.
17. Папир А.Н. Влияние густоты решеток профилей рабочего колеса осевого насоса на его энергетические и кавитационные качества // Изв. вузов. Энергетика. – 1961. – № 11. – С. 111–118.
18. Степанов Г.Ю. Гидродинамика решеток турбомашин. – М.: Физматгиз, 1962. – 512 с.
19. Самойлович Г.С. Возбуждение колебаний лопаток турбомашин. – М.: Машиностроение, 1975. – 288 с.