Дублированный электронасосный агрегат

Изобретение может быть использовано в системах терморегулирования изделий космической техники. Дублированный электронасосный агрегат содержит корпус с входным и выходным штуцерами и установленные в нем два центробежных электронасоса. Выходные полости электронасосов сообщены с выходным штуцером через двусторонний обратный клапан. Клапан установлен между диффузорами электронасосов в цилиндрической полости корпуса и имеет вид тарели, закрепленной на штоке. Шток находится в центральных отверстиях первого и второго седел. Выходы диффузоров сообщены с цилиндрической полостью корпуса. Цилиндрическая полость корпуса выполнена глухой и двухступенчатой с разными диаметрами ступеней. Ступень меньшего диаметра прилегает к дну глухой полости, а большего – выполнена со стороны открытого торца. Наружные диаметры седел равны диаметру большей ступени. Первое седло установлено с упором в торец между ступенями. Между седлами с упором в их торцы установлена дистанционная втулка с пазами для прохода жидкости в выходной штуцер. Изобретение направлено на повышение технологичности сборки. 2 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 штуцерами, в котором установлены два центробежных электронасоса, при этом входные полости электронасосов сообщены с входным штуцером, а выходные полости сообщены с выходным штуцером через двусторонний обратный клапан, установленный между диффузорами электронасосов (М.В. Краев, В.А. Лукин, Б.В. Овсянников, "Малорасходные насосы авиационных и космических систем", М., "Машиностроение", 1985, стр. 20, рис. 1.12). Недостатком этого ЭНА являются низкая надежность, а также низкая точность изготовления из-за изменения положения входного и выходного штуцеров в процессе приварки штуцеров к корпусу.

Этих недостатков лишен выбранный в качестве прототипа дублированный ЭНА, содержащий корпус, снабженный входным и выходным штуцерами, установленные в сквозной расточке корпуса с его противоположных концов два центробежных электронасоса, входные полости которых сообщены с входным штуцером, а выходные полости сообщены с выходным штуцером через двусторонний обратный клапан, установленный между диффузорами электронасосов в цилиндрической полости корпуса, и имеющий вид тарели, закрепленной на штоке, находящемся в центральных отверстиях первого и второго седел, неподвижно установленных в цилиндрической полости корпуса, а выходы диффузоров сообщены с цилиндрическую полостью корпуса (патент Российской федерации №2329401, МПК: F04D 13/14, 2007 г.).

Недостатком этого дублированного ЭНА является низкая технологичность его сборки, поскольку каждое из седел надо фиксировать в цилиндрической полости корпуса, после чего устанавливать две заглушки с противоположных сторон цилиндрической полости и приваривать их. Поскольку установка седел в цилиндрической полости является особо ответственной операцией (в случае неверной установки нарушится работоспособность двустороннего обратного клапана), то значителен и объем технического контроля -проверяется установка обоих седел.

Техническим результатом, достигаемым с помощью заявленного изобретения, является повышение технологичности сборки дублированного ЭНА.

Технически 1 результат достигается за счет того, что в известном дублированном ЭНА, содержащем корпус, снабженный входным и выходным штуцерами, установленные в сквозной расточке корпуса с его противоположных концов два центробежных электронасоса, входные полости которых сообщены с входным штуцером, а выходные полости сообщены с выходным штуцером через двусторонний обратный клапан, установленный между диффузорами электронасосов в цилиндрической полости корпуса, и имеющий вид тарели, закрепленной на штоке, находящемся в центральных отверстиях первого и второго седел, неподвижно установленных в цилиндрической полости корпуса, а выходы диффузоров сообщены с цилиндрическую полостью корпуса, согласно изобретению, цилиндрическая полость корпуса выполнена глухой и двухступенчатой с диаметрами ступеней D и d<D, ступень диаметром d прилегает к дну глухой полости, а ступень диаметра D выполнена со стороны открытого торца этой полости, седла выполнены с наружным диаметром, равным диаметру большей ступени, первое седло установлено с упором в торец между ступенями, между первым и вторым седлами с упором в их торцы установлена дистанционная втулка с наружным диаметром D и внутренним диаметром

d1>Dт+2δ, где δ - значение максимально возможного радиального смещения штока в центральных отверстиях седел от соосного цилиндрической полости положения, a Dт - наружный диаметр тарели, и на дистанционной втулке выполнены пазы для прохода жидкости в выходной штуцер.

На фиг. 1 приведен пример конкретного выполнения дублированного электронасосного агрегата, продольный разрез, на фиг. 2 - то же, поперечный разрез по А-А.

Дублированный электронасосный агрегат содержит корпус 1, снабженный входным 2 и выходным 3 штуцерами. В сквозной расточке 4 корпуса 1 с его противоположных концов установлены два центробежных электронасоса 5 и 6. Входные полости 7 и 8 электронасосов сообщены с входным штуцером 2, а выходные полости 9 и 10 сообщены с выходным штуцером 3 через двусторонний обратный клапан 11, установленный между диффузорами 12 и 13 электронасосов в цилиндрической полости 14 корпуса 1. Двусторонний обратный клапан 11 имеет вид тарели 15, закрепленной на штоке 16, находящемся в центральных отверстиях первого 17 и второго 18 седел, неподвижно установленных в цилиндрической полости 14 корпуса 1. Выходы 19 и 20 диффузоров 12 и 13 соответственно сообщены с цилиндрическую полостью 14 корпуса 1. Цилиндрическая полость 14 корпуса 1 выполнена глухой и двухступенчатой с диаметрами ступеней D и d<D, ступень 21 диаметром d прилегает к дну 22 глухой полости 14, а ступень 23 диаметра D выполнена со стороны открытого торца 24 этой полости. Седла 17 и 18 выполнены с наружным диаметром, равным диаметру D большей ступени 23, первое седло 17 установлено с упором в торец 25 между ступенями 21 и 23. Между первым 17 и вторым 18 седлами с упором в их торцы установлена дистанционная втулка 26 с наружным диаметром D и внутренним диаметром

d1>Dт+2δ, где δ - значение максимально возможного радиального смещения штока 16 в центральных отверстиях седел 17 и 18 от соосного цилиндрической полости 14 положения, a Dт - наружный диаметр тарели 15. На дистанционной втулке 26 выполнены пазы 27 для прохода жидкости в выходной штуцер 3. Технологические отверстия корпуса 1, предназначенные для подвода режущего инструмента при изготовлении диффузоров 12 и 13, заглушены заглушками 28, в цилиндрическую полость 14 со стороны ее открытого торца 24 также установлена заглушка 29, приваренная к корпусу 1. Второе седло 18 фиксируется в осевом положении посредством пружинного кольца 30, установленного в канавке на поверхности цилиндрической полости 14. Каждый из электронасосов 5 и 6 содержит электродвигатель 31 с установленным на его валу рабочим колесом 32, а также неподвижно установленную в корпусе 1 улитку 33. Дистанционная втулка 26 запрессована в корпусе 1 в положении, при котором один из ее пазов 27 охватывает отверстие выходного штуцера 3.

ЭНА работает следующим образом: при включении электродвигателя 31 электронасоса 5 он вращает его рабочее колесо 32 в направлении по часовой стрелке на фиг. 2. Электродвигатель 31 электронасоса 6 при этом не работает. Жидкость через входной штуцер 1, входную полость 7 электронасоса 5 поступает на периферию его рабочего колеса 32, затем через выходную полость 9 в улитке 33 поступает в конический диффузор 12, где происходит преобразование кинетической энергии жидкости в энергию статического давления, и далее - в цилиндрическую полость 14 в зоне его ступени 21 и в выходной штуцер 3, через паз 27 дистанционной втулки 26. При этом тарель 15 двустороннего обратного клапана 11 под воздействием статического давления жидкости, создаваемого электронасосом 5, поджата к второму седлу 18 (как показано на фиг. 1) и перекрывает проток жидкости через неработающий в данный момент электронасос 6 во входной штуцер 1. При отказе или выработке ресурса электронасоса 5 его выключают и включают электронасос 6. Электродвигатель 31 электронасоса 6 вращает его рабочее колесо 32. Жидкость через входной штуцер 1, входную полость 8 электронасоса 6 поступает на периферию его рабочего колеса 32, затем через выходную полость 10 в улитке 33 поступает в конический диффузор 13, где происходит преобразование кинетической энергии жидкости в энергию статического давления, и далее - в цилиндрическую полость 14 в зоне его ступени 23 и в выходной штуцер 3, через паз 27 дистанционной втулки 26. При этом тарель 15 двустороннего обратного клапана 11 под воздействием статического давления жидкости, создаваемого электронасосом 6, подожмется к первому седлу 17 и перекроет проток жидкости через неработающий в данный момент электронасос 5 во входной штуцер 1. Неизменное положение паза 27 относительно отверстия выходного штуцера 3 обеспечивается запрессовкой дистанционной втулки 26 в цилиндрическую полость 14. Наиболее просто это осуществляется в процессе тепловой сборки - корпус 1 нагревают, а дистанционную втулку 26 охлаждают, в результате чего в сопряжении втулки с корпусом образуется зазор за счет теплового расширения корпуса и теплового сжатия дистанционной втулки. Возможны и другие способы фиксации углового положения паза 27 - например, установка фиксатора в виде шарика в лунку на наружной поверхности дистанционной втулки 26 и паз на внутренней поверхности цилиндрической полости 14, при этом дистанционную втулку 26 устанавливают по скользящей посадке. Условие «d1>Dт+2δ» необходимо для обеспечения отсутствия касания тарелью 15 внутренней поверхности дистанционной втулки 26, поскольку обычно посадку штока 16 в отверстиях седел 17 и 18 делают с зазором для обеспечения беззазорного прилегания тарели 15 к седлам 17 или 18 и отсутствия возможности заклинивания штока 16 в отверстиях седел 17 и 18. Значение δ определяется конструктором в зависимости от размеров штока 16 и отверстий седел 17 и 18, допусков на эти размеры и значений отклонений форм поверхностей методами обычного проектирования и расчета. Осевая фиксация седла 18 пружинным кольцом 30 также не является единственным способом - возможна фиксация седла 18 за счет его прессовой посадки - но при любом способе фиксации седла 18 она (фиксация седла 18) однозначно подтверждает и фиксацию седла 17, которое через дистанционную втулку 26 поджато к торцу 25 между ступенями 21 и 23.

В результате использования изобретения существенно повышается технологичность его сборки, поскольку вместо независимой фиксации двух седел в прототипе достаточно установить седло 17 до упора в торец 25, установить с упором в седло 17 дистанционную втулку 26, установить шток 16 в отверстие седла 17 и установить седло 18 с упором в дистанционную втулку 26, после чего установить пружинное кольцо 30. Очевидно, что все эти операции выполняются без каких-либо измерений положения деталей, что упрощает сборку, и финальная установка пружинного кольца 30 свидетельствует о правильной установке как седла 17, так и седла 18. Снижается значителен и объем технического контроля - проверяется установка только седла 18 - если оно установлено верно, что подтверждается установкой пружинного кольца в канавке на поверхности цилиндрической полости 14, то и седло 17 установлено верно - в противном случае кольцо 30 не зашло бы в канавку. Также вдвое снижается объем работ при установке заглушек - вместо двух заглушек, закрывающих обратный клапан в прототипе - устанавливается только одна заглушка 29. Указанное повышение технологичности сборки позволяет рекомендовать заявленную конструкцию дублированного ЭНА к применению в изделиях космической техники.

Дублированный электронасосный агрегат, содержащий корпус, снабженный входным и выходным штуцерами, установленные в сквозной расточке корпуса с его противоположных концов два центробежных электронасоса, входные полости которых сообщены с входным штуцером, а выходные полости сообщены с выходным штуцером через двусторонний обратный клапан, установленный между диффузорами электронасосов в цилиндрической полости корпуса и имеющий вид тарели, закрепленной на штоке, находящемся в центральных отверстиях первого и второго седел, неподвижно установленных в цилиндрической полости корпуса, а выходы диффузоров сообщены с цилиндрической полостью корпуса, отличающийся тем, что цилиндрическая полость корпуса выполнена глухой и двухступенчатой с диаметрами ступеней D и d<D, ступень диаметром d прилегает к дну глухой полости, а ступень диаметра D выполнена со стороны открытого торца этой полости, седла выполнены с наружным диаметром, равным диаметру большей ступени, первое седло установлено с упором в торец между ступенями, между первым и вторым седлами с упором в их торцы установлена дистанционная втулка с наружным диаметром D и внутренним диаметром d1>Dт+2δ, где δ - значение максимально возможного радиального смещения штока в центральных отверстиях седел от соосного цилиндрической полости положения, a Dт - наружный диаметр тарели, и на дистанционной втулке выполнены пазы для прохода жидкости в выходной штуцер.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена для добычи нефти из глубоко расположенных пластов. Установка в первом варианте содержит колонну лифтовых труб, двухсторонний погружной электродвигатель (ПЭД), снабженный системой телеметрии, с центробежными насосами (ЦН), силовой кабель питания ПЭД, забойный пакер, разобщающий верхний и нижний нефтеносные пласты, соединенный с хвостовиком, оснащенным фильтром, для извлечения жидкости из нижнего пласта, опорный пакер с кабельным вводом, образующие межпакерную полость, и блок регулирования потоков и учета извлекаемых жидкостей (БРПУ), содержащий датчики контроля параметров пластовых жидкостей и регулируемые электроприводные клапаны (РЭК), установленные в обособленных каналах и связанные кабелем связи телемеханической системы с контрольно-измерительными приборами на панели станции управления.

Изобретение относится к насосным установкам для одновременно-раздельной эксплуатации (ОРЭ) двух пластов скважины. Установка содержит подвешенные на колонне лифтовых труб и разделенные пакером верхний и нижний насосные агрегаты, состоящие из электродвигателя, гидрозащиты, входного модуля и погружного насоса.

Настоящее изобретение обеспечивает систему (5) управления множеством насосов, в частности, множества погружных центробежных насосов с регулируемой скоростью на насосной станции для сети водоснабжения.

Группа изобретений относится к системе управления для множества насосов, в частности множества погружных роторных центробежных насосов с регулируемой скоростью. Система (5) управления содержит модуль (7) управления, модуль (9) обработки, интерфейс (11) связи и модуль (13) хранения.

Изобретение относится к установкам для одновременно-раздельной добычи нефти из двух пластов одной скважины. Установка содержит лифтовые трубы с двумя регулируемыми электродвигателями (вентильные), смонтированными последовательно, с приводами на насос с выходным модулем с обратным клапаном и насос с входным модулем, пакер, который располагается между двумя пластами, расходометрический модуль с датчиками давления и температуры, а также хвостовик, заборная часть которого находится в подпакерной зоне.

Изобретение относится к области рудничного водоотлива при подземной разработке полезных ископаемых. Техническим результатом является повышение надежности и энергоэффективности центробежных секционных насосных агрегатов.

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).

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 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.

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).

Изобретение может быть использовано в системах терморегулирования изделий космической техники. Дублированный электронасосный агрегат содержит корпус с входным и выходным штуцерами и установленные в нем два центробежных электронасоса. Выходные полости электронасосов сообщены с выходным штуцером через двусторонний обратный клапан. Клапан установлен между диффузорами электронасосов в цилиндрической полости корпуса и имеет вид тарели, закрепленной на штоке. Шток находится в центральных отверстиях первого и второго седел. Выходы диффузоров сообщены с цилиндрической полостью корпуса. Цилиндрическая полость корпуса выполнена глухой и двухступенчатой с разными диаметрами ступеней. Ступень меньшего диаметра прилегает к дну глухой полости, а большего – выполнена со стороны открытого торца. Наружные диаметры седел равны диаметру большей ступени. Первое седло установлено с упором в торец между ступенями. Между седлами с упором в их торцы установлена дистанционная втулка с пазами для прохода жидкости в выходной штуцер. Изобретение направлено на повышение технологичности сборки. 2 ил.

Наверх