Устройство для гидравлической защиты погружного маслозаполненного электродвигателя

 

Изобретение относится к электромашиностроению . Цель изобретения - повышение надежности. У-стройство для гидравлической защиты размещено между насосом 1 и электродвигателем 2 и состоит по меньшей мере из двух камер 3, разделенных перегородкой 7. В каждой камере имеется эластичный компенсатор 9, В верхней части каркаса 10 установлены предохранительный клапан I3 и механическое уплотнение; 14, которое размещено в полости 17, выполненной в перегородке 7. Камера 3 сообщена с . полостью 17 посредством канала 18. Изобретение позволяет исключить воздействие механических примесей, содержащихся в пластовой жидкости, на торцовые уплотнения и предохранительные клапаны. 2 ил. 15 ю со ю isD 00

СООЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (511 4 Н 02 К 5/12 фу., ! алц;-,,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ж

13

11

6

Ж

13

f7

3:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2l ) 4200861/24-07 (22) 25.02.87 (46) 07.10.88. Бюл. У 37 (71) Особое конструкторское бюро по конструированию, исследованию и внедрению глубинных бесштанговых насосов (72) В.В. Родкин и В.К. Ларионов (53) 621 ° 313 ° 04(088.8) (56) Патент США ll 3571637, кл. Н 02 К 5/12, 1973.

Авторское свидетельство СССР

9 843107; кл. Н 02 K 5/12, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ

ЗАЩИтЪ1 ПОГРУжНОГО МАСЛОЗАПОЛНЕННОГО

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель иэобрете1 ния — повышение надежности. Устройство для гидравлической защиты размещено между насосом I и электродвигателем 2 и состоит IIo меньшей мере из двух камер 3, разделенных перегородкой 7. В каждой камере имеется эластичный компенсатор 9. В верхней части каркаса 10 установлены предохранительный клапан 13 и механическое уплотнение 14, которое размещено в полости 17, выполненной в перегородке 7. Камера 3 сообщена с полостью 17 посредством канала 18.

Изобретение позволяет исключить воздействие механических примесей, содержащихся в пластовой жидкости, на торцовые уплотнения и предохраниельные клапаны. 2 ил.

1429228

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в погружных маслозаполненных ! электродвигателях предназначенных для привода погружных насосов для добычи нефти из скважин.

Цель изобретения — повьппение наДежности путем исключения воздейст-! ия механических примесей, содержаихся в пластовой жидкости.

На фиг. l изображено. предлагае Мое устройство, общий вид в разре„ зе) на фиг, 2 — предохранительный ! клапан, разрез.

Устройство для гидравлической за1 щиты размещается между насосом I u

,электродвигателем и состоит из двух или более камер 3, последовательно

1 расположенных в осевом направлении ! вдоль вала 4,.

Верхняя камера образована корпу-! сом 5, головкой 6 и перегородкой 7. нижняя камера — корпусом 5, перегородкой 7 и основанием 8. При наличии в устройстве трех или более камер каждая средняя камера образуется корпусом б и двумя вьппе- и нижележащими перегородками 7. В каждой камере имеется эластичный компенсатор 9, закрепленный на каркасе 10.

Внутренняя полость каждого эластич-, ного компенсатора сообщена посредством отверстия 11 в каркасе 10 кольцевой щели 12 между валом 4 и каркасом 10 с нижележащей камерой.

В верхней части каркаса установлены предохранительный клапан 13 и механическое уплотнение 14, герметизирующее по валу кольцевую цель

l2 в каркасе. Нижняя часть каркаса

10 герметизирована уплотнительными кольцами 15 в перегородке 7 или ос. новании 8.

Верхняя камера 3 сообщена с внутренней полостью скважины посредством отверстия 16 в головке 6. В головке 6 и перегородке 7 имеется полость 17, в которой размещено торцовое уплотнение 14. Полость 17 сообщена с камерой 3 посредством канала 18. Предохранительный клапан 13 может быть любой конструкции.

На фиг. 2 показан шариковый клапан, который состоит из корпуса клапана 19, седла 20, шарика 21 и пружины 22.

В корпусе клапана 19 имеются входноее 23 и выходное 24 о тв ерс тия . Входное отверстие 23 сообщает клапан 13 с кольцевой щелью 12, а выходное от" верстие 24 — с камерой 3, при этом выходное отверстие 24 направлено в низ камеры 3.

Перед спуском в скважину внутренние. полости устройства гидравлической защиты и электродвигателя заполняются жидким диэлектриком, например трансформаторным маслом ° После спуска погружного насоса в скважину в верхней камере 3 жидкий диэлектрик замещается пластовой жидкостью скважины через отверстие 16, При работе погружного насоса 1 жидкий диэлектрик в электродвигателе 2 нагревается и увеличивается в объеме. При этом в электродвигателе

20 2 и во внутренней полости эластичного компенсатора 9, установленного в нижней камере 3, создается избыточное давление, которое передается через эластичный компенсатор снача25 ла во внутреннюю полость нижней камеры., а затем по каналу 18 через полость 17, кольцевую щель 12 и отверстие ll во внутреннюю полость эластичного компенсатора в вьпперасположенной камере.

При увеличении давления эластичные компенсаторы увеличиваются в обьеме и их наружные поверхности могут достичь внутренних поверхностей корпуса в камерах. В этом случае при дальнейшем увеличении объема жидкого диэлектрика и возникновении давления, превьппающего для устройства допустимую величину, открываются предохра40 нительные клапаны 13.

Поскольку предохранительные клапаны настроены на одну величину давления срабатывания, они должны открываться одновременно. При срабатывании предохранительных клапанов .часть жидкого диэлектрика из внутренней полости эластичного компенсатора поступает в камеру 3, Направление движения жидкого диэлектрика через клапан 13 показано на фиг. 2

50 стрелками . В случае вьпслючения насоса и остывания электродвигателя жидкий диэлектрик уменьшается в объеме. При этом и эластичнь|е компенсаторы также уменьшаются в объеме.

После повторного запуска насоса в работу эластичные компенсаторы снова увеличатся в объеме. Если после запуска насоса его режим работы ос9228

10 MBPbt ° з 1 42 тается прежним, т.е. таким, каким был до отключения насоса, выброс жидкогп диэлектрика через предохранительные клапаны не происходит.

Длительность работы электродвигателя зависит от надежности торцовых уплотнений и предохранительных, клапанов, установленных в устройстве и находящихся в контакте с пластовой жидкостью, содержащей механические примеси.

В конструкции предлагаемого устройства для гидравлической защиты погружного маслозаполненного элек тродвигателя исключается воздействие механических примесей на торцовые уплотнения и предохранительные клапаны.

Установка торцового уплотнения 14 в верхней части каркаса 10 и размещение его в полости 17 вышерасположен ной головки 6 (перегородки 7) исключает проникновение механических примесей из верхней камеры 3 к уплотнительным кольцам торцового уплотнения.

В том случае, когда механические примеси случайно попадают. в полость

17 головки 6 по зазору между верхним концом вала 4 и радиальным подшипником в головке 6, они отбрасываются вращающимся торцовым уплотнением к внутренней поверхности полости 17, сползают по этой поверхности вниз и затем по каналу 18 попадают в камеру 3, где и осаждаются на дне.

С тем, чтобы исключить попадание механических примесей, осяждающихся в камере 3, в предохранительюй клапан, что может вывести его из строя, вьгкодное отверстие 24 в корпусе клапана 19 сориентировано вниз в направление свободного падения механиче-ских ч- ñòèö,,-..е. в сторону дна каФормула пэ о бр етечия

Устройство для гидравлической защиты гогружного маслозаполненна>5 го электродвигателя, содержащее кор= пус, вал, по меньшей мере две nome" довательно расположенные в осевом направлЕнии камеры, разделенные между собой перегородками, каркасы и

2р герметично закрепленные на них эластичные компенсаторы, механические торцовые уплотнения, герметизирующие кольцевую щель, между каркасами и валом, и предохранительные

25 клапаны, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыпения надежности путем исключения воздействия механических примесей, содержащихся в пластовой жидкости, каждое торцовое уп3п лстнение установлено в полости, выполненной в перегородке и связанной с нижележащей камерой, а предохранительные клапаны установлены в верхней части каркаса и их выходное отверстие ориентировано вниз.