|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Характеристики масел для погружных двигателей
Секционные двигатели Двигатели мощностью более 180 кВт диаметром 123 мм, более 90 кВт диаметром 117 мм, 63 кВт диаметром 103 мм и мощностью 45 кВт диаметром 96 мм — секционные (см. рис. 5.99 и 5.100). Конструкции узлов секционирования двигателей диаметром 123, 117, 103 и 96 мм идентичны. Соединение корпусов — фланцевое, валов — шлицевой муфтой. Электрическое соединение обмоток секций осуществляется штепсельным разъемом. Вверху нижней секции расположена межсекционная колодка из АГ-4, которая снабжена подпружиненным стопором, предохраняющим ее от проворачивания. В колодку вворачивается упор, который открывает шариковый клапан при сочленении нижней и верхней секций, соединяя их полости для прохода масла. Электрические контакты выводных проводов с гильзой (в нижней секции) и выводных проводов с наконечником (в верхней секции) аналогичны контакту «муфта кабельного ввода — колодка кабельного ввода» в односекционных двигателях. В головке нижней секции размещен ловитель для установки правильного положения секций и защите наконечников выводных проводов при сочленении. Обмотки секций соединены последовательно. Структура условного обозначения типа электродвигателей российского производства представлена на рис. 5.100 [22].
Рис. 5.100. Структура условного обозначения типа погружного электродвигателя
Технические данные и типовые нагрузочные характеристики ПЭД российского производства приведены в таблице 5.21 и на рис. 5.101 и 5.102 [22, 24]. Теплостойкость обмоточных проводов электродвигателя обычно ограничивается температурой 130 °С. С учетом перегрева двигателя за счет потерь энергии в нем и с учетом теплоотвода от деталей двигателя, температура окружающей среды ограничена у большинства двигателей 90 °С. В последние годы все более широкое применение находят в нефтяной промышленности теплостойкие двигатели, предназначенные для работы при температуре окружающей среды до 120 и даже до 150 °С.
Рис. 5.101. Нагрузочные характеристики ПЭДУ45-103В5 Таблица 5.21 Параметры погружных электродвигателей
Рис. 5.102. Нагрузочные характеристики ПЭДУ63-117В5
Если невозможно выполнить двигатель необходимой мощности в одном корпусе, двигатель может быть составлен из двух секций, подобно тому, как составляются секционные насосы. В шифре электродвигателей, например, ПЭДС-90-117В5 приняты следующие обозначения: ПЭД — погружной электродвигатель, С — секционный, 90 — номинальная мощность (кВт), 117 — внешний диаметр двигателя (в мм), В5 — исполнение двигателя, соответствующее климатическим условиям применения (В — для всех макроклиматических районов на суше и на море) и категории размещения (5 — при повышенной влажности). Для увеличения работоспособности погружного электродвигателя большое значение имеет надежная работа его гидрозащиты, предохраняющей электродвигатель от попадания в его внутреннюю полость пластовой жидкости и компенсирующей изменение объема жидкости в двигателе при его нагреве и охлаждении, а также при утечке масла через негерметичные элементы конструкции. Пластовая жидкость, попадая в электродвигатель, снижает изоляционные свойства масла, проникает через изоляцию обмоточных проводов и приводит к короткому замыканию обмотки. Кроме того, ухудшается смазка подшипников вала двигателя. В настоящее время на промыслах Российской Федерации широко распространена гидрозащита типа Г. Гидрозащита типа Г состоит из двух основных сборочных единиц: протектора, который устанавливается между насосом и двигателем, и компенсатора, расположенного в нижней части двигателя [22]. Протектор гидрозащиты типа Г (рис. 5.103) состоит из головки, верхнего, среднего и нижнего ниппелей, нижнего корпуса и основания, последовательно соединенные между собой резьбой.
Рис. 5.103. Конструкция компенсатора гидрозащиты типа Г: 1 — головка. 2 — ниппель верхний, 3 — подшипник. 4 — торцовое уплотнение; 5 — ниппель; 6 — корпус верхний, 7 — диафрагма верхняя, 8 — ниппель нижний, 9 — диафрагма нижняя. 10 — подпятник верхний. 11 — пята, 12 — подпятник нижний, 13 — основание; 14 — клапан обратный, 15 — корпус нижний
На валу протектора установлены три радиальных подшипника скольжения. Осевые нагрузки через пяту воспринимаются верхним и нижним подпятниками. На обоих концах вала — шлицы для соединения с двигателем и насосом. На валу последовательно установлены три торцовых уплотнения, зафиксированные пружинными кольцами. Внутри корпусов размещены две короткие диафрагмы — верхняя и нижняя, концы которых посредством хомутов герметично закреплены на опорах. Внутренняя полость нижней диафрагмы сообщается при соединении протектора с двигателем с его внутренней полостью. Задиафрагменная полость нижней диафрагмы продольными каналами в нижнем ниппеле сообщена с внутренней полостью верхней диафрагмы, а полость верхней диафрагмы продольными каналами в среднем ниппеле сообщается с полостью между верхним и средним торцовыми уплотнениями. Протектор заполняют маслом через отверстия под пробки с обратными клапанами, выпуская при этом воздух через соответствующие пробки. Защита от проникновения пластовой жидкости обеспечивается торцовыми уплотнениями и резиновой диафрагмой. При работе электродвигателя в процессе его включений и выключений масло, его заполняющее, периодически нагревается и охлаждается, изменяясь соответственно в объеме. Изменение объема масла компенсируется за счет деформации эластичной диафрагмы компенсатора. В процессе работы происходит утечка масла через торцовые уплотнения. По мере расхода масла диафрагма компенсатора складывается, а диафрагмы протектора расширяются. После полного расхода масла из компенсатора наступает второй период работы гидрозащиты, когда используются компенсационные возможности диафрагмы протектора. При падении давления во внешней полости диафрагмы протектора, при остановке электродвигателя и охлаждении масла обратный клапан открывается и впускает во внешнюю полость пластовую жидкость, тем самым выравнивая давления. Последовательное дублирование эластичных диафрагм и торцовых уплотнений в протекторе повышает надежность защиты электродвигателя от попадания в него пластовой жидкости. Компенсатор (рис. 5.104) расположен в нижней части двигателя и предназначен для выравнивания давления в двигателе и пополнения его маслом. Рис. 5.104. Конструкция компенсатора гидрозащиты типа Г: 1 — поршень автоматического клапана: 2 — диафрагма
Компенсатор состоит из корпуса и каркаса, к которому крепится диафрагма. Полость за диафрагмой сообщена с затрубным пространством отверстиями в корпусе компенсатора. Пробка, расположенная на наружной поверхности компенсатора, предназначена для закачки масла в компенсатор, а внутренне отверстие под заглушку — для выхода воздуха при заполнении его маслом, а также для сообщения полости двигателя и компенсатора. После заполнения маслом компенсатора заглушка должна быть закрыта, а после монтажа установки и спуска ее в скважину заглушка автоматически открывается, при погружении компенсатора под уровень пластовой жидкости на 15 — 30 м. В шифре гидрозащиты, например, 1Г51 приняты следующие обозначения: 1 — модификация, Г — тип защиты, 5 — условный размер обсадной колонны, 1 — номер разработки. Кроме гидрозащиты типа Г, на нефтяных промыслах России нашла широкое применение гидрозащиты типа П. Основные составные части протектора типа П (рис. 5.105): вал, торцовые уплотнения, корпуса, камеры, связанные гидравлически между собой последовательно с помощью отверстий, выполненных во фланцах в месте установки торцевых уплотнении. Внутренние полости диафрагм заполнены маслом.
Рис. 5.105. Конструкция протектора П: 1 — головка верхняя; 2 — трубка; 3, 4, 7, 8 — пробка; 5 — корпус; 6 — диафрагма; 9 — диафрагма; 10 — подпятник; 11 — пята; 12 — торцевое уплотнение; 13 — вал; 14 — подшипник; 15 — трубка; 16 — трубка; 17 — корпус; 18 — нижняя головка
Торцовые уплотнения с двумя диафрагмами, закрепленными на цилиндрах, образуют верхнюю камеру над торцовым уплотнением, в районе верхней диафрагмы — среднюю камеру, в районе нижней диафрагмы — нижнюю камеру. Трубки между полостями камер расположены таким образом, что при движении сверху жидкость должна проходить по лабиринту и в двух местах этот путь механически разделяется двумя диафрагмами. Полости, образованные диафрагмами, снабжены клапанами, через которые сбрасывается масло при избыточном давлении. Заполнение полости протектора производится снизу. Диэлектрическое масло проходит по валу к трубке, через отверстия в трубе заполняет нижнюю полость, воздух и избыток масла через отверстия в трубе поступает в зону нижнего торцового уплотнения, заполняет его полость и под избыточным давлением через клапан выходит в следующую полость. Воздух выходит в отверстие ниппеля под пробку между нижней и средней камерами, а масло стекает на дно полости, заполняет ее до появления в отверстие под пробку и после ее закрытия пробкой продолжает поступать в полость верхней диафрагмы. Далее заполняют полости в средней и верхней камеры, при этом для удаления воздуха используются пробки в верхней головке. Полости внутри диафрагмы защищены от проникновения пластовой жидкости по валу торцевым уплотнением. Нижний конец диафрагмы протектора закреплен герметично, верхний имеет упругое крепление при помощи браслетных пружин, что позволяет осуществлять регулирование давления при температурных расширениях масла [22]. Для устранения перепада давления в верхней камере имеется трубка, через которую поступает пластовая жидкость в наружную полость, расположенную над диафрагмой средней камеры. При работе двигателя масло расширяется, при этом растягивает резиновую диафрагму и прижимает ее к внутренней поверхности корпуса протектора. Лишний объем масла будет выдавлен через верхний конец диафрагмы, который имеет упругое крепление. При остановке и охлаждении двигателя объем масла будет уменьшаться и резиновая диафрагма, воспринимая давление окружающей среды, будет втягиваться внутрь и пополнять маслом полость двигателя. При последующем включении двигателя процесс изменения объема масла повторится, то есть при любых изменениях объема и давления масла диафрагмы будут «дышать» и отлеживать объем находящегося масла в двигателе и уравновешивать давление в его полости с давлением окружающей среды. Основным узлом протекторов являются торцевые уплотнения, предназначенные для герметизации вращающихся валов диаметром 25 мм и 35 мм. Торцовые уплотнения производятся по техническим условиям: · ТУ 3639-003-00217573-93. Торцовые уплотнения; · ТУ 3632-14-00217573-97. Уплотнения УТ1Р.025; · ТУ УЗ.10-00216852-013-97. Уплотнения торцовые релитовые серии 2Р; · ТУ 3639-006-46874052-01. Уплотнения торцовые для гидрозащит погружных электродвигателей. Уплотнения (рис. 5.106 и 5.107) состоят из двух колен (вращающегося и невращающегося), поджатых друг к другу пружиной. На вращающемся кольце установлен сильфон, обжимаемый каркасом, другой конец сильфона через обойму с корпусом поджимается к валу. На неврашающемся кольце установлена манжета или резиновое уплотнительное кольцо.
Рис. 5.106. Торцовое уплотнение 1В: 1 — тарелка; 2 — корпус с поводком; 3 — пружина; 4 — кольцо нажимное; 5 — кольцо вращающееся; 6 — кольцо неподвижное; 7 — манжета Рис. 5.107. Торцовое уплотнение 2Р: 1 — сильфон; 2 — кольцо запорное; 3 — обойма; 4 — кольцо; 5 — кольцо вращающееся; 6 — каркас; 7 — пружина, 8 — кольцо
Конструкция уплотнения обеспечивает постоянный натяг на вторичном уплотнении (сильфоне), что повышает надежность крепления уплотнения на валу и гарантирует герметичность вторичного уплотнения. Благодаря высокой износостойкости пары трения можно неоднократно притирать.
Двигатели фирмы REDA
Двигатели рассчитаны на работу в скважинах с температурой откачиваемой жидкости до 200 °С. Также выпускаются двигатели в коррозионно-стойком исполнении. Технические характеристики электродвигателей представлены в табл. 5.22 и 5.23 и рис. 5.108 [22]. Таблица 5.22 |
Последнее изменение этой страницы: 2017-04-12; Просмотров: 755; Нарушение авторского права страницы
