Проектирование электроприводного центробежного насоса с малой подачей и высоким коэффициентом полезного действия

UDK: 622.276.054.23
DOI: 10.24887/0028-2448-2020-5-84-87
Ключевые слова: теория работы центробежных насосов, электроцентробежный насос (ЭЦН) низкой производительности, коэффициент полезного действия (к.п.д.) центробежных насосов, гипотетические конфигурации проточных каналов рабочего колеса, методические указания к проектированию рабочих колес
Авт.: А.А. Ишмурзин (Уфимский гос. нефтяной технический университет), д.т.н., В.У. Ямалиев (Уфимский гос. нефтяной технический университет), д.т.н., Ф.З. Булюкова (Уфимский гос. нефтяной технический университет), к.т.н.

В статье проанализирована возможность создания установки электроцентробежного насоса (ЭЦН) с малой подачей (13-35 м3/сут) для малодебитных скважин, не уступающей по коэффициенту полезного действия (к.п.д.) установкам ЭЦН средней производительности с учетом осложненных условий эксплуатации насоса. Применение ЭЦН с малой подачей для эксплуатации малодебитных скважин является низкий к.п.д., обусловленный гидравлическими потерями в узких проточных каналах рабочего колеса и конструктивными особенностями насосов. Рассмотрен новый подход к повышению гидравлического к.п.д. никопроизводительной устновки ЭЦН. Приведены результаты исследования влияния формы проточных каналов рабочего колеса на гидравлические потери. Показано, что щелевидный проточный канал характеризуется наибольшей удельной поверхностью и наименьшим гидравлическим радиусом, соответственно потери за счет гидравлического трения в нем будут наибольшими по сравнению с потерями в каналах другой формы. Проведены исследования влияния ширины проточных каналов рабочих колес. Установлено, что увеличение ширины проточных каналов колеса для насосов с малой подачей приводит к уменьшению его радиального размера и снижению подачи и напора.

При проектировании насоса с малой подачей за базовый вариант принят насос ЭЦН-80. Диметр уменьшен в 2 раза, проточный канал расширен до квадратной формы сечения, частота вращения рабочего колеса повышена  от 3000 до 6000 мин-1. Расчетный коэффициент быстроходности проектируемого насоса составил 122,5. Это значение находится в зоне наибольшего к.п.д. и характеризует проектируемый насос как высокоэффективный по гидравлическому к.п.д. Приведены результаты оценки эффективности эксплуатации УЭЦН с малой подачей в зависимости от компоновочной длины секции.

Список литературы

1. Материалы научно-практической конференции по ЭЭ УЭЦН // Нефтегазовая вертикаль. – 2001. – № 1 (пилотный номер). – С. 1–42.

2. Кузьмичев Н.П. КЭС – Энергоэффективный способ добычи нефти из мало- и среднедебитных скважин // Нефтегазовая вертикаль. – 2013. – № 2. – С. 70-72.

3. Ивановский В.Н. Энергетика эксплуатации скважин механизированными способами, выбор способа эксплуатации, пути повышения энергоэффективности // Инженерная практика. – 2010. – № 3.

4. Есьман И.Г., Есьман Б.И., Есьман В.И. Гидравлика и гидравлические машины. – Баку: Азербайджанское государственное издательство нефтяной и научно-технической литературы, 1955. – 480 с.



Внимание!
Купить полный текст статьи (формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.