Дублированный электронасосный агрегат

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники. Дублированный электронасосный агрегат содержит корпус, установленные в нем два центробежных электронасоса, входные полости которых сообщены с входным патрубком, а выходные полости сообщены с выходным патрубком через двусторонний обратный клапан в виде диска с установленным в его отверстии переключающим элементом. На внутренней поверхности сквозной расточки корпуса выполнены две канавки, каждая из которых сообщает выход одного из центробежных электронасосов с двусторонним обратным клапаном. Диск размещен в сквозной расточке корпуса с упором своими торцами в торцы центробежных электронасосов. Изобретение направлено на повышение антикавитационных качеств без увеличения габаритов. 5 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники, а также в других областях техники.

Известен дублированный электронасосный агрегат (ЭНА), содержащий корпус с входным и выходным патрубками, в котором установлены два центробежных электронасоса, при этом входные полости электронасосов сообщены с входным патрубком, а выходные полости сообщены с выходным патрубком через двусторонний обратный клапан, установленный между диффузорами электронасосов (КРАЕВ М.В. и др. Малорасходные насосы авиационных и космических систем. М.: Машиностроение, 1985, с.20, рис.1.12).

Недостатком этого ЭНА являются низкая технологичность конструкции ЭНА, так как размещение двустороннего обратного клапана требует применения сварочных операций, а также повышенный радиальный габарит, вызванный наличием протяженных конических диффузоров в каждом электронасосе.

Этих недостатков лишен наиболее близкий к изобретению дублированный ЭНА, содержащий корпус, снабженный входным и выходным патрубками, установленные в сквозной расточке корпуса с его противоположных концов два центробежных электронасоса, входные полости которых сообщены с входным патрубком, а выходные полости сообщены с выходным патрубком, а также установленный между одноименными полостями центробежных электронасосов двусторонний обратный клапан в виде вкладыша и установленного в последнем переключающего элемента, при этом отверстие входного патрубка выполнено выходящим в сквозную расточку корпуса (RU 2143593 С1, 27.09.1999).

Недостатком этого ЭНА являются низкие антикавитационные качества ЭНА, что вызвано повышенным гидравлическим сопротивлением входного тракта, что, в частности, отмечено в кн. БОБКОВА А.В. Центробежные насосы систем терморегулирования космических аппаратов. Владивосток, Дальнаука, 2003, с.196, абзац 4.

Задачей изобретения является повышение антикавитационных качеств дублированного ЭНА без увеличения его габаритов.

Технический результат достигается за счет того, что в известном дублированном ЭНА, содержащем корпус, снабженный входным и выходным патрубками, установленные в сквозной расточке корпуса с его противоположных концов два центробежных электронасоса, входные полости которых сообщены с входным патрубком, а выходные полости сообщены с выходным патрубком, а также установленный между одноименными полостями центробежных электронасосов двусторонний обратный клапан в виде вкладыша и установленного в последнем переключающего элемента, при этом отверстие входного патрубка выполнено выходящим в сквозную расточку корпуса, согласно изобретению вкладыш выполнен в виде диска, контактирующего своей наружной цилиндрической поверхностью с внутренней поверхностью сквозной расточки корпуса, в диске выполнены сквозное радиальное отверстие, первая радиальная расточка, сообщающаяся со сквозным радиальным отверстием в его средней части, и вторая радиальная расточка, при этом отверстие выходного патрубка выполнено выходящим в сквозную расточку корпуса и сообщающимся с первой радиальной расточкой, а отверстие входного патрубка выполнено сообщающимся со второй радиальной расточкой, на внутренней поверхности сквозной расточки корпуса выполнены две канавки, каждая из которых сообщает выход одного из центробежных электронасосов с одним из выходов сквозного радиального отверстия на наружную цилиндрическую поверхность диска, причем поперечное сечение каждой канавки выполнено расширяющимся от выхода из центробежного электронасоса до выхода сквозного радиального отверстия на наружную цилиндрическую поверхность диска, диск размещен в сквозной расточке корпуса с упором своими торцами в торцы центробежных электронасосов, а со стороны каждого из торцев диска выполнены отверстия, сообщающие входные полости центробежных электронасосов со второй радиальной расточкой, при этом переключающий элемент размещен в сквозном радиальном отверстии. Таким образом, двусторонний обратный клапан размещен между выходными полостями центробежных электронасосов, и за счет этого устранено дополнительное гидравлическое сопротивление на входе ЭНА, что приводит к повышению его антикавитационных качеств.

На фиг.1 приведен пример конкретного выполнения дублированного ЭНА, продольный разрез; на фиг.2, 3, 4 - то же, поперечные разрезы по А-А, Б-Б, В-В на фиг.1, на фиг.5 - то же, продольный разрез по Г-Г, показан только корпус ЭНА, остальные детали и сборочные единицы условно не показаны.

Дублированный электронасосный агрегат содержит корпус 1, снабженный входным 2 и выходным 3 патрубками. В сквозной расточке 4 корпуса 1 с его противоположных концов установлены два центробежных электронасоса 5 и 6. Каждый из центробежных электронасосов 5 и 6 содержит соответственно электродвигатель 7 и 8, установленное на его валу рабочее колесо 9 и 10, проставку 11 и 12, проставку 13 и 14 и спиральный отвод 15 и 16, последний выполнен разрезным, исходя из требований собираемости. В данном примере конкретного выполнения каждый из центробежных электронасосов выполнен одноступенчатым, однако в общем случае он может быть выполнен из нескольких последовательно соединенных между собой ступеней, что не влияет на реализацию изобретения. Входные полости 17 и 18 центробежных электронасосов 5 и 6 соответственно сообщены с входным патрубком 2, а выходные полости 19 и 20 центробежных электронасосов 5 и 6 соответственно сообщены с выходным патрубком 3. Между одноименными (по данному изобретению - выходными 19 и 20) полостями центробежных электронасосов 5 и 6 также установлен двусторонний обратный клапан 21, состоящий из вкладыша в виде диска 22 и установленного в последнем переключающего элемента 23, выполненного в виде шарика. Отверстие входного патрубка 2 выполнено выходящим в сквозную расточку 4 корпуса 1. Вкладыш в виде диска 22 контактирует своей наружной цилиндрической поверхностью с внутренней поверхностью сквозной расточки 4 корпуса 1, в диске 22 выполнены сквозное радиальное отверстие 24, первая радиальная расточка 25, сообщающаяся со сквозным радиальным отверстием 24 в его средней части через ряд отверстий 26, и вторая радиальная расточка 27. Отверстие выходного патрубка 3 выполнено выходящим в сквозную расточку 4 корпуса 1 и сообщающимся с первой радиальной расточкой 25, а отверстие входного патрубка 2 выполнено сообщающимся со второй радиальной расточкой 27. Диск 22 размещен в сквозной расточке 4 корпуса 1 с упором своими торцами 28 и 29 в торцы центробежных электронасосов 5 и 6 соответственно. Со стороны каждого из торцев 28 и 29 диска 22 выполнены соответственно отверстия 30 и 31, сообщающие входные полости 17 и 18 центробежных электронасосов 5 и 6 со второй радиальной расточкой 27. На внутренней поверхности сквозной расточки 4 корпуса 1 выполнены две канавки 32 и 33, каждая из которых сообщает выход одного из центробежных электронасосов 5 и 6 соответственно с одним из выходов 34 и 35 сквозного радиального отверстия 24 на наружную цилиндрическую поверхность диска 22. Поперечное сечение каждой канавки 32 и 33 выполнено расширяющимся соответственно от выхода из центробежного электронасоса 5 и 6 до выхода 34 и 35 сквозного радиального отверстия 24 на наружную цилиндрическую поверхность диска 22, т.к. канавки 32 и 33 выполняют роль диффузора, в котором часть кинетической энергии жидкости преобразуется в энергию статического давления. Нужная для этого преобразования степень расширения сечения канавок хорошо изучена и известна, см., например, в кн. Лопастные насосы. Под ред. В.А.Зимницкого и В.А.Умова, Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1986, с.63. Канавки 32 и 33 выполняются методом электроэрозионной обработки. Переключающий элемент 23 размещен в сквозном радиальном отверстии 24, в котором также запрессованы конусные седла 36 и 37. Переключающий элемент может быть выполнен и в другом исполнении, например, в виде установленной между двумя седлами тарели на штоке. Фиксация деталей с 11 по 16 включительно, а также диска 22 от проворота осуществляется фиксатором 38, размещенным в аксиальных пазах вышеупомянутых деталей и корпуса 1.

ЭНА работает следующим образом: при включении одного из электродвигателей (например, электродвигатель 8 центробежного электронасоса 6) он вращает рабочее колесо 10. Электродвигатель 7 центробежного электронасоса 5 при этом не работает. Жидкость через входной патрубок 2, вторую радиальную расточку 27, отверстие 31 и входную полость 18 поступает на вход и далее на периферию рабочего колеса 10, затем через выходную полость 20 поступает в канавку 33, где происходит преобразование кинетической энергии жидкости в энергию статического давления, и далее - в выход 35 сквозного радиального отверстия 24 на наружную цилиндрическую поверхность диска 22. Далее жидкость поступает внутрь сквозного радиального отверстия 24, затем через отверстия 26 в первую радиальную расточку 25 и выходной патрубок 3. При этом шарик - переключающий элемент 23 двустороннего обратного клапана 21 под воздействием статического давления жидкости, создаваемого центробежным электронасосом 6, поджат к седлу 36 - это положение показано на фиг.2 перекрывает проток жидкости изнутри сквозного радиального отверстия 24 через неработающий в данный момент центробежный электронасос 5 во входной патрубок 2. При отказе или выработке ресурса центробежного электронасоса 6 его выключают и включают центробежный электронасос 5. Электродвигатель 7 вращает рабочее колесо 9. Электродвигатель 8 центробежного электронасоса 6 при этом не работает. Жидкость через входной патрубок 2, вторую радиальную расточку 27, отверстие 30 и входную полость 17 поступает на вход и далее на периферию рабочего колеса 9, затем через выходную полость 19 поступает в канавку 32, где происходит преобразование кинетической энергии жидкости в энергию статического давления, и далее - в выход 34 сквозного радиального отверстия 24 на наружную цилиндрическую поверхность диска 22. Далее жидкость поступает внутрь сквозного радиального отверстия 24. Под воздействием статического давления жидкости, создаваемого центробежным электронасосом 5, переключающий элемент 23 переместится из положения, показанного на фиг.2 в противоположное - до упора в седло 37. Затем через отверстия 26 жидкость поступит в первую радиальную расточку 25 и выходной патрубок 3. При этом шарик - переключающий элемент 23 двустороннего обратного клапана 21 под воздействием статического давления жидкости, создаваемого центробежным электронасосом 5, поджат к седлу 37 и перекрывает проток жидкости изнутри сквозного радиального отверстия 24 через неработающий в данный момент центробежный электронасос 6 во входной патрубок 2. Первая радиальная расточка 25 сообщена со сквозным радиальным отверстием 24 не непосредственно, а с помощью ряда отверстий 26, чтобы избежать попадания шарика в первую радиальную расточку. Однако это не является обязательным для реализации изобретения и поэтому не нашло отражения в формуле изобретения - например, при выполнении переключающего элемента в виде тарели на штоке, установленной между двумя седлами, можно непосредственно сообщать расточку 25 с отверстием 24.

В результате использования изобретения двусторонний обратный клапан размещен между выходными полостями центробежных электронасосов, и за счет этого устранено дополнительное гидравлическое сопротивление на входе ЭНА, что приводит к повышению его антикавитационных качеств. Поскольку это достигается без увеличения как радиальных, так и осевых габаритов ЭНА, то заявленное изобретение особенно ценно для изделий космической техники, характеризующихся весьма малыми располагаемыми объемами под компоновку оборудования.

Дублированный электронасосный агрегат, содержащий корпус, снабженный входным и выходным патрубками, установленные в сквозной расточке корпуса с его противоположных концов два центробежных электронасоса, входные полости которых сообщены с входным патрубком, а выходные полости сообщены с выходным патрубком, а также установленный между одноименными полостями центробежных электронасосов двусторонний обратный клапан в виде вкладыша и установленного в последнем переключающего элемента, при этом отверстие входного патрубка выполнено выходящим в сквозную расточку корпуса, отличающийся тем, что вкладыш выполнен в виде диска, контактирующего своей наружной цилиндрической поверхностью с внутренней поверхностью сквозной расточки корпуса, в диске выполнены сквозное радиальное отверстие, первая радиальная расточка, сообщающаяся со сквозным радиальным отверстием в его средней части, и вторая радиальная расточка, при этом отверстие выходного патрубка выполнено выходящим в сквозную расточку корпуса и сообщающимся с первой радиальной расточкой, а отверстие входного патрубка выполнено сообщающимся со второй радиальной расточкой, на внутренней поверхности сквозной расточки корпуса выполнены две канавки, каждая из которых сообщает выход одного из центробежных электронасосов с одним из выходов сквозного радиального отверстия на наружную цилиндрическую поверхность диска, причем поперечное сечение каждой канавки выполнено расширяющимся от выхода из центробежного электронасоса до выхода сквозного радиального отверстия на наружную цилиндрическую поверхность диска, диск размещен в сквозной расточке корпуса с упором своими торцами в торцы центробежных электронасосов, а со стороны каждого из торцев диска выполнены отверстия, сообщающие входные полости центробежных электронасосов со второй радиальной расточкой, при этом переключающий элемент размещен в сквозном радиальном отверстии.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах терморегулирования изделий авиационной и космической техники, а также в других областях техники.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники, а также в других областях техники.

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может быть использовано в составе систем терморегулирования, а также для очистки газового состава изделий ракетной техники.

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может быть использовано в системах терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники, а также в других областях техники.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники, а также в других областях техники.

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может быть использовано в составе систем терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники, а также в других областях техники

Заявленный дублированный электронасосный агрегат относится к машиностроению и может быть использован в системах терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники. Дублированный электронасосный агрегат содержит сборный корпус, установленные в корпусе с его противоположных концов два центробежных электронасоса. Выходная полость каждого электронасоса сообщена с выходным патрубком через переводную канавку и Т-образный канал двустороннего обратного клапана. Внутренняя часть корпуса выполнена в виде кругового цилиндра с наружным диаметром, равным диаметру сквозной расточки внешней части корпуса, с каждого торца кругового цилиндра выполнена расточка для размещения одного из электронасосов, а Т-образный канал двустороннего обратного клапана выполнен в перемычке между двумя расточками, и его ось скрещивается с продольной осью корпуса. Изобретение направлено на снижение гидравлического сопротивления без увеличения габаритов. 5 ил.

Заявленный дублированный электронасосный агрегат относится к машиностроению и может быть использован в системах терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники. Дублированный электронасосный агрегат содержит сборный корпус, установленные в корпусе с его противоположных концов два центробежных электронасоса, входные полости которых сообщены с входным патрубком, а выходная полость каждого электронасоса сообщена с выходным патрубком через переводную канавку и Т-образный канал двустороннего обратного клапана. Внутренняя часть корпуса выполнена в виде кругового цилиндра с наружным диаметром, равным диаметру сквозной расточки внешней части корпуса, с каждого торца кругового цилиндра выполнена расточка для размещения одного из электронасосов, а Т-образный канал двустороннего обратного клапана выполнен в перемычке между двумя расточками. Изобретение направлено на снижение гидравлического сопротивления без увеличения габаритов. 5 ил.

Изобретение относится к способам одновременно-раздельной добычи нефти из двух пластов одной скважины. Способ включает определение геолого-технических характеристик пластов, установку в скважине пакера, который располагают между двумя пластами, спуск в скважину одной колонны лифтовых труб с одним электродвигателем с приводом на два насоса и хвостовиком. При этом нижний насос при спуске располагают на расстоянии от пакера, равном расчетному динамическому уровню флюида нижнего пласта. Продукт нижнего пласта за счет давления в подпакерной зоне поступает на прием нижнего насоса и далее через обратный клапан (регулятор давления) подается в межтрубное пространство, перемешивается с флюидом верхнего пласта и верхним насосом откачивается на поверхность. Напорная характеристика каждого насоса может меняться в соответствии с геолого-техническими характеристиками каждого пласта. Технический результат заключается в повышении эффективности одновременно-раздельной добычи нефти. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применена для одновременно-раздельной добычи скважинного флюида из двух пластов одной скважиной. Установка по первому варианту содержит колонну лифтовых труб, пакер, разобщающий в скважине верхний и нижний пласты, погружной двухсторонний электродвигатель, герметически соединенный с электрическим кабелем. Погружной двухсторонний электродвигатель приводными валами с обеих сторон соединен с верхним и нижним центробежными насосами. Верхний центробежный насос соединен снизу с приемным модулем, выполненным с боковыми каналами входа жидкости из верхнего пласта и нижнего центробежного насоса, и сообщающийся выходом с колонной лифтовых труб. Ствол пакера снизу соединен хвостовиком с приемным фильтром жидкости из нижнего пласта, а сверху - с входом нижнего центробежного насоса, последний снабжен выходным модулем, пристыкованным к низу погружного электродвигателя. Внутри выходного модуля размещены нижние приводной вал и устройство гидрозащиты погружного электродвигателя. Приемный модуль верхнего центробежного насоса дополнительно снабжен скважинным фильтром и пристыкован к погружному электродвигателю сверху. Внутри приемного модуля размещены верхние приводной вал и устройство гидрозащиты погружного электродвигателя. Верхний центробежный насос выбран с производительностью, по меньшей мере, равной суммарному дебиту обоих пластов скважины при равной частоте вращения приводных валов электродвигателя. Верхний центробежный насос содержит несколько секций с возможностью последовательного повышения давления жидкости для подъема ее по колонне лифтовых труб. Во втором варианте, в глубиннонасосной установке погружной двухсторонний электродвигатель дополнительно снабжен кожухом, соединенным сверху с приемным модулем верхнего центробежного насоса, образующий проточную камеру охлаждения электродвигателя с входом жидкости снизу из надпакерного межтрубного пространства и выходом через боковые каналы приемного модуля в верхний центробежный насос. Технический результат заключается в повышении надежности работы установки. 2 н.п. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к управлению давлением текучей среды в распределительной сети. Сеть (2) содержит, по меньшей мере, одну насосную станцию (4) и несколько насосов (6) для подачи текучей среды под давлением в подающую магистраль (8); средство (10) определения, по меньшей мере, одного значения (Q) расхода, по меньшей мере, части сети (2) и блок управления для управления функционированием и скоростью насоса (-ов) (6) станции (4) в соответствии с заданной кривой (20) насосных характеристик, определяющей соотношение между давлением (22) и расходом (24) текучей среды, перемещаемой под давлением с помощью станции (4). Блок управления выполнен с возможностью автоматического изменения кривой (20) насосных характеристик в соответствии, по меньшей мере, с одним определенным значением (Q) расхода, которое является определенным максимальным расходом (Qмакс) и/или минимальным расходом (Qмин) среды, подаваемой станцией (4) в течение заданного периода времени. Блок управления выполнен с возможностью корректировки максимального и/или минимального расхода кривой насосной характеристики согласно определенному максимальному и/или минимальному расходу. Группа изобретений направлена на минимизацию потерь текучей среды и обеспечение возможности автоматически приспосабливаться к фактическому давлению и/или условиям расхода в сети. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в системах терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники. Дублированный электронасосный агрегат содержит составной из двух частей корпус (1). Внешняя часть (2) снабжена входным и выходным патрубками (3, 4) и расточкой (5), ось которой перпендикулярна осям патрубков (3, 4). Внутренняя часть (6) имеет вид цилиндра с расточками (7, 8), в которых установлены центробежные электронасосы (9, 10). В перемычке (24) выполнен Т-образный канал (26), в котором размещен двусторонний обратный клапан (27) в виде переключающего элемента (29). На внутренней поверхности патрубка (3) со стороны расточки (5) выполнена расточка с диаметром, равным диаметру радиального отверстия (25). В стенке отверстия (25) выполнена проточка, в которой установлено пружинное стопорное кольцо. Фиксатор взаимного положения частей (2, 6) корпуса (1) выполнен в виде втулки с наружным диаметром, равным диаметру отверстия (25), размещенной в расточке входного патрубка (3) и отверстии (25) между торцевой стенкой расточки и торцом пружинного стопорного кольца. Аксиальная полость (23) охватывает поперечное сечение втулки и кольца. Изобретение направлено на повышение вибропрочности и технологичности. 2 ил.

Изобретение относится к технике добычи углеводородов и может быть применено для добычи скважинной жидкости из двух пластов с использованием одной скважины. Установка состоит из верхнего и нижнего электроцентробежных насосов, разделенных между собой пакером, привод которых осуществляется от двухстороннего погружного электродвигателя, расположенного между насосами на одном с ними валу выше пакера. Вал, посредством которого осуществляется передача крутящегося момента на нижний электроцентробежный насос, проходит сквозь пакер и центрируется в нем посредством подшипников скольжения. В процессе работы установки жидкость, отбираемая из нижнего пласта посредством нижнего электроцентробежного насоса, поднимается в надпакерное пространство через проходное сечение, расположенное в теле пакера. Для контроля работы установки и обеспечения ее эффективной эксплуатации в компоновке установки предусмотрены нижний и верхний блоки замеров, посредством которых осуществляется замер температуры, давления, дебита жидкости раздельно в под- и надпакерном пространствах, а также передача полученных данных с помощью радиосигнала на блок приема и передачи информации. Технический результат заключается в повышении надежности установки. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способам управления и регулирования насосных установок, состоящих из группы однотипных насосов одинаковой мощности. Способ повышения энергоэффективности установок повышения давления с центробежными электроприводными насосами, управляемыми преобразователями частоты по закону ПИД-регулирования, включает определение и контроль количества работающих насосов n, измерение тока активной нагрузки каждого работающего электродвигателя насоса Iаi, определение отклонения токов активной нагрузки каждого работающего электродвигателя от их среднеквадратичного значения, вычисленного по формуле пошаговый ввод корректирующего значения частоты управляющего сигнала в блоке управления для каждого работающего электродвигателя, равного произведению единицы младшего разряда частоты управления на масштабирующий коэффициент, до выполнения условия . Изобретение направлено на повышение энергоэффективности за счет повышения общего КПД установки в процессе регулирования напора в напорной магистрали потребителей. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области добычи и подготовки газового конденсата к дальнему транспорту, в частности к автоматическому управлению насосными агрегатами, обеспечивающими подачу конденсата в магистральный конденсатопровод (МКП). Управление производительностью параллельно работающих насосных агрегатов осуществляется путем изменения частоты питающего трехфазного напряжения, поступающего на электродвигатель каждого агрегата от его частотного преобразователя. Задание на изменение частоты частотному преобразователю выдается индивидуальным пропорционально-интегрально-дифференцирующим регулятором, включенным в состав автоматической системы управления технологическими процессами установки комплексной подготовки газа. Распределение нагрузки осуществляется в зависимости от величины тока в цепи питания электродвигателей агрегатов путем изменения задания скорости их вращения частотно регулируемым приводом. Изобретение направлено на поддержание заданного расхода перекачиваемого газового конденсата в МКП с высокой надежностью и минимальными энергозатратами путем автоматического распределения нагрузки между параллельно соединенными насосными агрегатами. 1 ил.
Наверх