RU188649U1

RU188649U1 - PLUNG PUMP UNIT

Info

Publication number: RU188649U1
Application number: RU2018127074U
Authority: RU
Inventors: Вадим Мунирович Гилязов; Михаил Вениаминович Прибышеня; Василий Геннадьевич Амосов
Original assignee: Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина
Priority date: 2018-07-23
Filing date: 2018-07-23
Publication date: 2019-04-19

Abstract

Техническое решение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к плунжерным насосным агрегатам для поддержания пластового давления. Представленное техническое решение позволяет решить проблемы сложной эксплуатации системы охлаждения, предотвращает нагрев масла и остановку насосного агрегата, а также при проведении ремонтных или аварийных работ в помещении уменьшается вероятность разгерметизации емкости с жидкостью охлаждения и попадания на токоведущие части оборудования и травмирования персонала. Технический результат, на достижение которого направлен предложенный насосный агрегат, достигается тем, что в плунжерном насосном агрегате, содержащем раму, приводной блок, установленные на едином основании электродвигатель с трехплунжерным насосом, закрепленный на раме, гидравлический блок с картером и гидравлическую коробку, закрепленные на раме и функционально связанные с приводным блоком средствами передачи приводного усилия, маслонасос, позволяющий подавать масло с картера кривошипно-шатунного механизма в систему охлаждения, содержащий патрубок, соединенный в кожухе со штуцерами для подключения маслосистемы, масло охлаждается взаимодействием с поверхностью патрубка перекачиваемой жидкостью, подаваемой на прием насоса. 2 ил.The technical solution relates to the oil and gas industry, namely, to the plunger pumping units to maintain reservoir pressure. The presented technical solution allows to solve the problems of difficult operation of the cooling system, prevents heating of the oil and stopping the pump unit, as well as during repair or emergency work in the room decreases the likelihood of depressurization of the tank with cooling liquid and contact with current-carrying parts of the equipment and injury to personnel. The technical result, on which the proposed pumping unit is directed, is achieved by the fact that in a plunger pumping unit comprising a frame, a drive unit, an electric motor with a three-plunger pump mounted on a frame, a hydraulic unit with a crankcase and a hydraulic box mounted on the frame and functionally connected with the drive unit by means of the transmission of the driving force, an oil pump, which allows the oil to be supplied from the crankcase of the crank gear to the cooling system, holding a branch pipe connected to the casing with connections for connection of the oil system, the oil is cooled by reacting with the surface of the nozzle of the pumped fluid supplied to the pump suction. 2 Il.

Description

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к плунжерным насосным агрегатам для поддержания пластового давления.The invention relates to the oil and gas industry, namely, to the plunger pumping units to maintain reservoir pressure.

Известен плунжерный насос, содержащий гидроблок, корпус с механическим приводом, состоящим из кривошипно-шатунного механизма и крейцкопфов, соединенных тягой с плунжером. Тяга выполнена с фиксатором, взаимодействующим с резьбовой втулкой, механически связанной с плунжером. Внутренний диаметр втулки выбирается из соотношения d1≥(d+0,2) мм, где d1 - внутренний диаметр втулки, d - наружный диаметр тяги. Между плунжером и крейцкопфом установлена подложка. Поверхность контакта плунжера с подложкой выполнена сферической (патент RU №2203435, МПК F04B 9/00, F04B 53/16, опубл. 27.04.2003).Known plunger pump containing a hydraulic unit, a body with a mechanical drive, consisting of a crank mechanism and crosshead connected by a plunger to the plunger. The thrust is made with a latch interacting with a threaded bushing mechanically connected with the plunger. The inner diameter of the sleeve is selected from the ratio d1≥ (d + 0.2) mm, where d1 is the inner diameter of the sleeve, d is the outer diameter of the thrust. Between the plunger and the crosshead installed substrate. The contact surface of the plunger with the substrate is spherical (patent RU No. 2203435, IPC F04B 9/00, F04B 53/16, publ. 04/27/2003).

Известен плунжерный насос сверхвысокого давления. Насос предназначен для использования в качестве силового агрегата высокопроизводительных гидрорезных комплексов, применяемых при резке, раскрое и изготовлении деталей и узлов различной конфигурации. Насос имеет корпус, головку, в которой расположена вставка, плунжер, образующий рабочую камеру во внутренней полости вставки, всасывающий и нагнетательный клапаны, внутренняя полость вставки выполнена ступенчатой. Меньшая ступень имеет диаметр, выбираемый из соотношения d1≥(d+0,8) мм, где d1 - диаметр меньшей ступени, d -диаметр плунжера. Большая ступень имеет длину, выбираемую из диапазона L≅(l-5) мм, где L - длина большей ступени, l - длина уплотнительной втулки. Насос обеспечивает достижение на выходе давления рабочей жидкости до 600 МПа, при расходе более 25 л/мин (при частоте движения плунжера - 5 Гц), сокращение удельных затрат потребляемой энергии, повышение КПД насоса, увеличение ресурса работы быстроизнашивающихся узлов и деталей (патент RU №2150026, F04B 53/00, опубл. 27.05.2000).Known plunger pump ultra-high pressure. The pump is designed for use as a power unit of high-performance hydro-cutting systems used in cutting, cutting and manufacturing parts and assemblies of various configurations. The pump has a housing, a head in which the insert is located, a plunger that forms the working chamber in the internal cavity of the insert, suction and discharge valves, the internal cavity of the insert is stepped. The smaller stage has a diameter selected from the ratio d1≥ (d + 0.8) mm, where d1 is the diameter of the smaller step, d is the diameter of the plunger. The large step has a length selected from the range L≅ (l-5) mm, where L is the length of the larger step, l is the length of the sealing sleeve. The pump ensures that the pressure of the working fluid reaches 600 MPa at a flow rate of more than 25 l / min (at a plunger frequency of 5 Hz), a reduction in the unit cost of energy consumed, an increase in pump efficiency, an increase in the service life of wearing parts and parts (RU Patent 2150026, F04B 53/00, published on 27.05.2000).

Известен плунжерный насос, состоящий из приводного механизма, поршня, плунжера, корпуса, пружины, всасывающего и нагнетательного клапанов. Он снабжен роликом, расположенным в верхней части поршня между приводным механизмом и всасывающим клапаном. Опорная чашка установлена на пружине и выступе верхнего конца плунжера, размещенного в корпусе. На боковой поверхности опорной чашки и всасывающего клапана выполнены пазы. Плунжер выполнен с центральным каналом, выступами, которые размещены на уступе внутренней проточки опорной чашки. Плунжер перемещается относительно опорной чашки на величину зазора между торцом плунжера и всасывающим клапаном. На контактных поверхностях всасывающего и нагнетательного клапанов выполнены проточки, диаметр которых составляет 1,1÷1,2 от диаметра каналов, а глубина 0,5 от диаметра канала плунжера. Снижается гидравлическое сопротивление на входе насоса и повышается эксплуатационная надежность (патент RU №2330185, F04B 53/10, опубл. 27.07.2008).Known plunger pump, consisting of a drive mechanism, piston, plunger, housing, spring, suction and discharge valves. It is equipped with a roller located in the upper part of the piston between the drive mechanism and the suction valve. The support cup is mounted on the spring and the protrusion of the upper end of the plunger housed in the housing. The grooves are made on the side surface of the support cup and the suction valve. The plunger is made with a central channel, protrusions that are placed on the ledge of the internal groove of the support cup. The plunger moves relative to the support cup by the amount of clearance between the end of the plunger and the suction valve. On the contact surfaces of the suction and discharge valves are made grooves, the diameter of which is 1.1 ÷ 1.2 from the diameter of the channels, and a depth of 0.5 from the diameter of the plunger channel. Reduced hydraulic resistance at the pump inlet and increases operational reliability (patent RU No. 2330185, F04B 53/10, publ. 07/27/2008).

В данных технических решениях охлаждения масла смазки кривошипно-шатунного механизма отсутствует, что отрицательно сказывается на работе кривошипно-шатунного механизма, либо имеет принудительную систему с использованием электровентилятора и электронасосов, что является источником, влияющим на безаварийную работу насосного агрегата в случае их отказа при круглогодичной работе.In these technical solutions oil cooling lubricant crank mechanism is missing, which adversely affects the operation of the crank mechanism, or has a forced system using an electric fan and electric pumps, which is a source that affects trouble-free operation of the pump unit in case of their failure during year-round operation .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому плунжерному насосу и принятый за прототип является Плунжерный насосный агрегат, включающий корпус станины с крышкой, приводную часть, установленные на едином основании электродвигатель с трехплунжерным насосом, снабженным системой смазки и состоящим из приводной и связанной с ней гидравлической частей, гидравлическую часть, содержащую корпус с картером и гидравлическую коробку, на которой закреплен клапан предохранительный, соединенную через всасывающие клапаны с приемным коллектором. В корпусе гидравлической части выполнены каналы, образующие проточные полости высокого и низкого давления, а так же гнезда для размещения всасывающих и нагнетательных поджатых пружинами к седлам клапанов, установленных в проставке и коробке запорной соответственно. Приводная часть, предназначенная для преобразования вращательного движения коленчатого вала в возвратно-поступательное движение плунжеров при помощи кривошипно-шатунного механизма, шестерен и ползунов и изготовленная в виде одноступенчатого косозубого зацепления шестерен, выполненного по шевронной схеме. Пара ведущих шестерен выполнена за одно целое с приводным валом, установленным в корпусе станины на двух роликовых подшипниках, а ведомые шестерни напрессованы на шейке коленчатого вала, устанавливаемого в боковых гнездах станины. Редуктор снабжен каналами, сообщенными через привод насоса с масляным картером редуктора и через радиатор для разбрызгивания на трущиеся детали кривошипно-шатунного механизма, шестерни и ползуны, в которых сделаны канавки для большей задержки масла. Радиатор изготовлен соединенным трубопроводами с замкнутой системой охлаждения, оснащенной емкостью с охлаждающей жидкостью и циркуляционным насосом для прокачки этой жидкости через систему охлаждения (патент RU №173598 МПК F04B 19/04 опубликованный 31.08.2017).The closest in technical essence to the proposed plunger pump and adopted for the prototype is a Plunger pumping unit, comprising a bed frame with a cover, a drive part, an electric motor with a three-plunger pump, equipped with a lubrication system and consisting of a drive part and a hydraulic part connected to it, a hydraulic part comprising a housing with a crankcase and a hydraulic box on which a safety valve is attached, connected through suction valves to a receiving box lecturer. In the housing of the hydraulic part, channels are made that form the flow cavities of high and low pressure, as well as sockets for accommodating suction and discharge preloaded springs to valve seats installed in the spacer and stop box, respectively. The drive unit designed to convert the rotational motion of the crankshaft into reciprocating movement of the plungers using a crank mechanism, gears and sliders and made in the form of a single-stage helical gearing gear, made according to a shevron pattern. A pair of leading gears are made in one piece with the drive shaft mounted in the frame housing on two roller bearings, while the driven gears are pressed on the neck of the crankshaft mounted in the side slots of the frame. The gearbox is provided with channels communicated through the pump drive with the oil casing of the gearbox and through the radiator for spraying onto the rubbing parts of the crank mechanism, gears and sliders in which grooves are made for greater oil retention. The radiator is made of connected pipelines with a closed cooling system, equipped with a coolant tank and a circulation pump for pumping this fluid through the cooling system (patent RU # 173598 IPC F04B 19/04 published 08/31/2017).

Данный насосный агрегат имеет недостатки, существенно ограничивающие его безаварийную эксплуатацию:This pump unit has drawbacks that significantly limit its trouble-free operation:

1. В его конструкции имеется дополнительное вспомогательное оборудование система охлаждения масла кривошипно-шатунного механизма - емкость с трубопроводом, электродвигателем и насосом для перекачки воды, что усложняет эксплуатацию системы охлаждения и требует дополнительных затрат на обслуживание.1. In its design there is an additional auxiliary equipment of the crankcase oil cooling system - a tank with a pipeline, an electric motor and a pump for pumping water, which complicates the operation of the cooling system and requires additional maintenance costs.

2. В представленном техническом решении электронасос часто выходит из строя, что связано с его постоянной работой без возможности его своевременного обслуживания, а также происходит разгерметизация трубопровода, что приводит к нагреву масла и остановке насосного агрегата.2. In the presented technical solution, the electric pump often fails, which is associated with its continuous operation without the possibility of its timely maintenance, and also depressurization of the pipeline occurs, which leads to heating of the oil and stopping the pump unit.

3. Еще одним значительным недостатком является то, что при проведении ремонтных или аварийных работ в помещении велика вероятность разгерметизации емкости с жидкостью охлаждения и попадания на токоведущие части оборудования и травмирования персонала, особенно в зимнее время при отключении электроэнергии и замерзании жидкости в емкости и трубопроводах.3. Another significant disadvantage is that when carrying out repair or emergency work in the room there is a high probability of depressurization of the tank with cooling liquid and contact with live parts of the equipment and injury to personnel, especially in winter time when the power is turned off and the liquid in the tanks and pipelines freezes.

В заявленном техническом решении решается проблема охлаждения масла кривошипно-шатунного механизма без дополнительного вспомогательного оборудования, позволяющая осуществлять безаварийную эксплуатацию насосного агрегата и повысить надежность работы в целом, а также решается проблема возникновения аварийных ситуаций при поражении обслуживающего персонала опасными факторами. Также, благодаря отсутствию дополнительного вспомогательного оборудования, система охлаждения не требует технического обслуживания, что значительно сокращает трудозатраты персонала.The claimed technical solution solves the problem of cooling the crankcase oil without additional auxiliary equipment, allowing trouble-free operation of the pump unit and improving overall reliability, as well as solving the problem of emergency situations when the operating personnel are affected by dangerous factors. Also, due to the absence of additional auxiliary equipment, the cooling system does not require maintenance, which significantly reduces the labor costs of staff.

Сущность полезной модели.The essence of the utility model.

В процессе нефтедобычи система поддержания пластового давления представляет собой одно из самых энергоемких направлений. Более 30% всех затрат электроэнергии составляют затраты связанные с закачкой воды в продуктивные пласты с целью поддержания пластового давления. Используемые в системе поддержания пластового давления центробежные насосные агрегаты (ЦНС - центробежный насос секционный), хотя и обеспечивают необходимый режим закачки технологической жидкости, имеют относительно высокие показатели потребления электроэнергии. К тому же существенным недостатком центробежных насосов является низкий коэффициент полезного действия (КПД) при малой производительности. Этот недостаток усугубляется в условиях индивидуализации (адресная закачка технологической жидкости на мелких удаленных участках разработки нефтяных месторождений), когда наряду с низкой производительностью требуется создать высокий напор. Следует отметить, что ЦНС - это секционный насос с множеством лопастей (колес), каждое из которых вносит долю в общее снижение КПД. Одним из видов такого оборудования являются плунжерные насосы (ПНА) объемного действия. Существенным преимуществом данных насосов является возможность изменения частоты оборотов электродвигателя, не снижая КПД и напор, сохраняя удельный расход электроэнергии. Тем самым появляется возможность регулирования объемов закачки. КПД объемных насосов выше ориентировочно в два раза, чем у центробежных.In the process of oil production, the reservoir pressure maintenance system is one of the most energy-intensive areas. More than 30% of all electricity costs are the costs associated with pumping water into productive strata in order to maintain reservoir pressure. The centrifugal pumping units used in the reservoir pressure maintenance system (CNS - centrifugal pump sectional), although they provide the necessary mode of injection of process fluid, have relatively high rates of electricity consumption. In addition, a significant disadvantage of centrifugal pumps is the low efficiency (EFFICIENCY) with low productivity. This disadvantage is exacerbated in the context of individualization (targeted injection of process fluid in small remote areas of oil field development), when, along with low productivity, a high head is required to be created. It should be noted that the central nervous system is a sectional pump with multiple blades (wheels), each of which contributes to the overall efficiency reduction. One of the types of such equipment are plunger pumps (PNA) of volumetric action. A significant advantage of these pumps is the ability to change the frequency of rotation of the electric motor, without reducing the efficiency and pressure, while maintaining the specific energy consumption. Thus, it becomes possible to control the volume of injection. The efficiency of volumetric pumps is approximately twice as high as that of centrifugal pumps.

Однако, применение объемных насосов на кустовой насосной станции (КНС) осложняется наличием дополнительного вспомогательного оборудования для охлаждения масла кривошипно-шатунного механизма, что приводит к частым остановкам и возможному выходу из строя оборудования.However, the use of volumetric pumps at a cluster pumping station (CND) is complicated by the presence of additional auxiliary equipment for cooling the crankshaft gear oil, which leads to frequent stops and possible equipment failure.

Авторами предлагается использовать известные насосные агрегаты объемного действия, содержащие систему охлаждения масла кривошипно-шатунного механизма без дополнительного оборудования с принудительной системой охлаждения. Это позволяет производить безаварийную закачку технологической жидкости с низким потреблением электроэнергии и исключить аварийные остановки, связанные с отказом вспомогательного оборудования системы охлаждения.The authors propose to use well-known pumping units of volumetric action, containing the oil cooling system of a crank mechanism without additional equipment with a forced cooling system. This allows trouble-free injection of process fluid with low power consumption and eliminates emergency stops associated with the failure of auxiliary equipment of the cooling system.

Технический результат, на достижение которого направлен предложенный насосный агрегат, достигается тем, что в плунжерном насосном агрегате, содержащем раму, приводной блок, установленные на едином основании электродвигатель с трехплунжерным насосом, закрепленный на раме, гидравлический блок с картером и гидравлическую коробку, закрепленные на раме и функционально связанные с приводным блоком средствами передачи приводного усилия маслонасос, позволяющий подавать масло с картера кривошипно-шатунного механизма в систему охлаждения содержащий патрубок, соединенный в кожухе со штуцерами для подключения маслосистемы, отличающийся тем, что масло охлаждается взаимодействием с поверхностью патрубка перекачиваемой жидкостью подаваемой на прием насоса.The technical result, on which the proposed pumping unit is directed, is achieved by the fact that in a plunger pumping unit comprising a frame, a drive unit, an electric motor with a three-plunger pump mounted on a frame, a hydraulic unit with a crankcase and a hydraulic box mounted on the frame and functionally connected with the drive unit by means of transferring the driving force to an oil pump, which allows the oil to be supplied from the crankcase of the crank drive gear to the cooling system with ERZHAN conduit connected in the housing with connections for the connection of the oil system, characterized in that the oil is cooled by reacting with the surface of the pumped liquid feed pipe to the pump suction.

Анализ известных технических решений, проведенный по научно - технической и патентной документации показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности полезной модели - «новизна» и «промышленная применимость».Analysis of the known technical solutions carried out according to the scientific and technical and patent documentation showed that the set of essential features of the proposed technical solution is not known from the prior art, therefore, it meets the condition of patentability of the utility model - “novelty” and “industrial applicability”.

Специалисту в области техники известно, что масло в кривошипно-шатунном механизме плунжерного насосного агрегата при постоянном режиме работы нагревается и охлаждается при применении дополнительного вспомогательного оборудования (принудительным способом). Очевидно, что в случае плунжерных насосных агрегатов целесообразно применять систему охлаждения без дополнительного оборудования, чтобы исключить влияние различных систем принудительного охлаждения на бесперебойную работу насоса.It is known to a person skilled in the art that the oil in the crank mechanism of the plunger pumping unit is heated and cooled in continuous operation when using additional auxiliary equipment (by force). Obviously, in the case of plunger pumping units, it is advisable to use the cooling system without additional equipment in order to exclude the influence of various systems of forced cooling on the smooth operation of the pump.

Плунжерные насосы широко известны в уровне техники и состоят обычно из корпуса (рамы), в котором закреплен приводной блок (двигатель или иной привод с соответствующими средствами передачи движения (приводного усилия) к гидравлическому блоку), гидравлический блок, содержащий один или более плунжеров, совершающих возвратно-поступательное движение в камере(ах), соответствующие средства приема движения от приводного блока, камеру(ы), всасывающие и напорные клапаны, обеспечивающие впуск и выпуск перекачиваемой жидкости в и из камеры. Средствами передачи движения могут быть, например, коленчатый вал и шатун, которые передают возвратно-поступательное движение плунжеру, чье движение в свою очередь приводит к перекачке жидкости.Plunger pumps are widely known in the art and usually consist of a housing (frame) in which a drive unit is fixed (a motor or other drive with appropriate means of transmitting movement (drive force) to a hydraulic unit), a hydraulic unit containing one or more plungers performing reciprocating movement in the chamber (s), appropriate means of receiving movement from the drive unit, chamber (s), suction and pressure valves, which allow the inlet and outlet of the pumped liquid to and from the chamber. Means for transmitting movement can be, for example, a crankshaft and a connecting rod, which transmit a reciprocating movement to the plunger, whose movement in turn leads to the transfer of fluid.

Плунжерные насосы являются насосами одинарного действия, объемного типа и являются самовсасывающими. Подача насоса находится в прямой зависимости от диаметра плунжера, длины его хода и частоты вращения кривошипа. На снижение подачи влияет запаздывание посадки напорного и всасывающего клапанов, а также утечки через клапаны и уплотнения.Plunger pumps are single-acting, positive displacement pumps and are self-priming. The pump feed is directly dependent on the diameter of the plunger, the length of its stroke and the rotational speed of the crank. The reduction in supply is affected by the delay in the fit of the pressure and suction valves, as well as the leakage through the valves and seals.

Обычно плунжер насосного агрегата находится в камере и совершает возвратно-поступательное движение. При движении плунжера в одном направлении давление в камере, вмещающей жидкость, понижается и становится ниже, чем давление жидкости во всасывающем патрубке. Под действием разности давлений всасывающий клапан открывается, и жидкость заполняет рабочую камеру, находящуюся в корпусе насосного агрегата. При движении плунжера в обратном направлении давление в камере возрастает и становится выше, чем давление в нагнетательном трубопроводе. Открывается нагнетательный клапан и жидкость из камеры вытесняется в напорный трубопровод.Typically, the plunger of the pump unit is in the chamber and makes a reciprocating motion. When the plunger moves in one direction, the pressure in the chamber containing the liquid decreases and becomes lower than the pressure of the liquid in the suction nozzle. Under the action of pressure difference, the suction valve opens, and the liquid fills the working chamber located in the body of the pump unit. When the plunger moves in the opposite direction, the pressure in the chamber increases and becomes higher than the pressure in the discharge pipe. The discharge valve opens and fluid from the chamber is pushed into the pressure line.

Для обеспечения эффективной работы плунжер должен иметь достаточную износостойкость, при этом герметичность достигается высокой точностью изготовления и жесткими требованиями к шероховатости поверхности.To ensure effective operation, the plunger must have sufficient wear resistance, while tightness is achieved by high precision manufacturing and stringent requirements for surface roughness.

Для устранения неравномерности подачи - специфического недостатка плунжерных приводных насосов - имеется ряд конструктивных приемов.To eliminate the irregularity of the supply - a specific lack of plunger drive pumps - there are a number of design techniques.

Одним из них является установка на напорных и всасывающих линиях воздушных колпаков, обеспечивающих более равномерную подачу.One of them is the installation of air caps on the pressure and suction lines, which provide a more uniform flow.

Другим, способом снижения неравномерности подачи, является использование многопоршневых насосов с параллельным подключением камер.Another way to reduce feed unevenness is to use multi-piston pumps with parallel camera connections.

Широкое распространение плунжерных насосов получило применение в качестве вытеснительного элемента рабочей камеры.Plunger pumps are widely used as a pressure element of the working chamber.

Плунжерные насосы проще в эксплуатации, т.к. у них меньше изнашиваемых деталей (в гидравлической части отсутствуют поршневые кольца, манжеты и другие детали).Plunger pumps are easier to operate, because they have less wear parts (there are no piston rings, cuffs and other parts in the hydraulic part).

По способу соединения насоса с двигателем различают насосы с передачей движения через клиномерную передачу, через редуктор, непосредственно через муфту.According to the method of connecting the pump to the engine, pumps are distinguished with transmission of movement through a wedge transmission, through a gearbox, directly through a clutch.

По материалу деталей проточной части различают насосы без охлаждения или обогрева гидравлической части, без гидрозатвора, с подводом смазывающей жидкости к уплотнениям (для перекачивания жидкости от - 15 до + 100°С), без охлаждения или обогрева гидравлической части, с подводом охлаждающей, промывающей или гидрозатворной жидкости к уплотнениям (для перекачивания жидкости от - 15 до + 100°С), насос с охлаждением или обогревом гидравлической части, с подводом охлаждающей промывочной или гидрозатворной жидкости к уплотнениям (для перекачивания жидкости от - 50 до + 250°С).According to the material of the parts of the flow part, pumps are distinguished without cooling or heating of the hydraulic part, without a hydraulic lock, with a supply of lubricating fluid to the seals (for pumping fluid from - 15 to + 100 ° С), without cooling or heating of the hydraulic part, with a supply of cooling, flushing or hydrolock fluid to seals (for pumping fluid from - 15 to + 100 ° C), a pump with cooling or heating of the hydraulic part, with a supply of cooling flushing or hydrolock fluid to the seals (for pumping liquid bones from - 50 to + 250 ° С).

Все вышеперечисленные технические средства могут быть внесены в конструкцию предлагаемого насосного агрегата и, более того, большая часть из них содержится в его конструкции, однако формула изобретения составлена в целом так, чтобы упрощать понимание сущности предлагаемого технического решения, поэтому несущественные в рамках предложенного решения узлы и блоки не указаны в формуле, хотя специалисту в области техники понятно, что заявленный насосный агрегат содержит все узлы, необходимые для его работы, и связи между этими узлами являются стандартными, если не указано иное.All of the above technical means can be made to the design of the proposed pumping unit and, moreover, most of them are contained in its design, however, the claims are drafted as a whole so as to simplify the understanding of the essence of the proposed technical solution, therefore, essential for the proposed solution the blocks are not indicated in the formula, although it is clear to a person skilled in the art that the claimed pumping unit contains all the nodes necessary for its operation, and the links between these nodes are Xia standard, unless otherwise indicated.

Отличительным признаком предлагаемого технического решения является то, что в настоящей полезной модели предложено использовать систему охлаждения содержащий патрубок соединенный в кожухе с штуцерами для подключения маслосистемы, причем масло охлаждается при работе маслонасоса взаимодействием с поверхностью патрубка перекачиваемой жидкостью подаваемой на прием насоса.A distinctive feature of the proposed technical solution is that in the present utility model it is proposed to use a cooling system containing a nozzle connected in a casing with fittings for connecting an oil system, the oil being cooled when the oil pump is operating by interacting with the nozzle surface with the pumped liquid.

Заявленный плунжерный насосный агрегат для поддержания пластового давления содержит раму, выполненную, как правило, из металла. Закрепленный на раме приводной блок заявленного агрегата представляет собой обычно используемый в данной области приводной блок, например, электродвигатель с мощностью и другими параметрами подходящими для работы насосного агрегата. Закрепленный на раме гидравлический блок представляет собой обычно используемый в данной области гидравлический блок, содержащий плунжер(ы), камеру(ы), клапаны, патрубки и другие стандартные элементы необходимые для работы гидравлического блока, перечень которых является известным специалисту в данной области техники. Гидравлический блок функционально связан с приводным блоком средствами передачи приводного усилия. Функциональная связь обозначает связь обеспечивающую передачу приводного усилия от, в частности, электродвигателя к гидравлическому блоку для обеспечения перекачки текучей среды. В одном из вариантов эта связь обеспечивается одним или более коленчатыми валами и шатунами, хотя может быть использована другая известная в уровне техники конструкция передачи приводного усилия, в том числе шестеренчатая, шкивная, ременная, ременно-шкивная передача и т.п. Очевидно, что насосный агрегат принимает текучую среду из резервуара и перекачивает ее в другой резервуар и для реализации этого назначения в его конструкции содержатся приемные и выкидные стальные патрубки, соединенные с гидравлическим блоком.Declared plunger pump unit to maintain reservoir pressure contains a frame, made usually of metal. The drive unit attached to the frame of the declared unit is a drive unit commonly used in the field, for example, an electric motor with power and other parameters suitable for the operation of the pump unit. The hydraulic block attached to the frame is a hydraulic block that is commonly used in the field, which contains plunger (s), chamber (s), valves, nozzles and other standard elements necessary for the operation of the hydraulic block, the list of which is known to a person skilled in the art. The hydraulic unit is functionally connected to the drive unit by means of transmitting the driving force. Functional link designates a link that provides a transfer of drive force from, in particular, an electric motor to a hydraulic unit to provide fluid transfer. In one embodiment, this connection is provided by one or more crankshafts and connecting rods, although another drive force transmission design known in the prior art, including gear, pulley, belt, belt pulley transmission, etc., can be used. Obviously, the pumping unit receives the fluid from the tank and pumps it into another tank, and for this purpose, its construction contains receiving and discharge steel pipes connected to the hydraulic unit.

В известных из уровня техники решениях для устранения нагрева масла в кривошипно - шатунном механизме плунжерных насосных агрегатов применяется принудительное охлаждение с использованием дополнительного вспомогательного оборудования, что усложняет эксплуатацию системы охлаждения и требует дополнительные затраты на обслуживание, а также при проведении ремонтных или аварийных работ в помещении велика вероятность разгерметизации емкости с жидкостью охлаждения и попадания на токоведущие части оборудования и травмирования персонала, особенно в зимнее время при отключении электроэнергии и замерзании жидкости в емкости и трубопроводах.In the solutions known from the prior art, forced cooling with the use of additional auxiliary equipment is used to eliminate oil heating in the crank mechanism of plunger pumping units, which complicates the operation of the cooling system and requires additional maintenance costs, as well as during repair or emergency work in the room is large probability of depressurization of the tank with cooling liquid and contact with current-carrying parts of equipment and personal injury, especially in the winter when there is a power outage and freezing of the liquid in the tank and pipelines.

В предложенном решении, для устранения нагрева масла в кривошипно-шатунном механизме на раму насоса присоединяется система охлаждения содержащий патрубок, соединенный в кожухе со штуцерами для подключения маслосистемы, причем масло охлаждается взаимодействием с поверхностью патрубка перекачиваемой жидкостью подаваемой на прием насоса. К тому же данная система охлаждения не требует применения дополнительного оборудования и обслуживания. Система охлаждения без дополнительного оборудования исключает возникновение опасных факторов для обслуживающего персонала, таких как излив жидкости из емкости в окружающую среду.In the proposed solution, to eliminate the heating of the oil in the crank mechanism, a cooling system containing a nozzle connected in the housing with fittings for connecting the oil system is attached to the pump frame, and the oil is cooled by interaction with the nozzle surface by the pumped liquid supplied to the pump inlet. In addition, this cooling system does not require the use of additional equipment and maintenance. The cooling system without additional equipment eliminates the occurrence of hazardous factors for staff, such as pouring fluid from the tank into the environment.

Варианты осуществления не ограничиваются описанными здесь вариантами осуществления, специалисту в области техники на основе информации, изложенной в описании и знаний уровня техники станут очевидны и другие варианты осуществления полезной модели, не выходящие за пределы сущности и объема данной полезной модели.The embodiments are not limited to the embodiments described herein, to a person skilled in the art based on the information provided in the description and knowledge of the prior art, other embodiments of the utility model will become obvious, not going beyond the essence and scope of this utility model.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:The claimed technical solution is illustrated by the drawings:

Фиг.1 - Плунжерный насосный агрегат. Принятые обозначения: 1 - рама насоса, 2 - электродвигатель, 3 - упругие муфты, соединяющие электродвигатель с редуктором и насосом, 4 - редуктор, 5 - механический блок, 6 - гидравлический блок, 7 - встроенный маслонасос, 8 - система охлаждения;Figure 1 - Plunger pumping unit. Accepted designations: 1 - pump frame, 2 - electric motor, 3 - elastic couplings connecting the electric motor with the gearbox and pump, 4 - gearbox, 5 - mechanical unit, 6 - hydraulic unit, 7 - integrated oil pump, 8 - cooling system;

Фиг. 2 - Система охлаждения масла плунжерного насосного агрегата. Принятые обозначения: 1 – патрубок, соединенный с приемной линией насоса, 2 - кожух для охлаждения масла. 3 - соединительные фланцы к приемной линии насоса и трубопровода, 4 - штуцер для входа масла от маслонасоса, 5 - штуцер для выхода масла из кожуха в картер кривошипно-шатунного механизма.FIG. 2 - Plunger pumping unit oil cooling system. Accepted designations: 1 - a pipe connected to the pump intake line, 2 - a casing for oil cooling. 3 - connecting flanges to the suction line of the pump and pipeline, 4 - fitting for oil inlet from the oil pump, 5 - fitting for oil outlet from the casing to the crankcase of the crank-connecting rod mechanism.

Плунжерный насосный агрегат содержит раму насоса 1, электродвигатель 2, упругие муфты 3, соединяющие электродвигатель 2 с редуктором 4 и насосом 1, редуктор 4, механический блок 5, гидравлический блок 6, встроенный маслонасос 7 и система охлаждения 8.Plunger pumping unit contains the frame of the pump 1, the electric motor 2, elastic couplings 3, connecting the electric motor 2 with the gear 4 and the pump 1, the gear 4, the mechanical unit 5, the hydraulic unit 6, the integrated oil pump 7 and the cooling system 8.

Плунжерный насосный агрегат работает следующим образом. Закрепленный на раме 1, приводится в работу электродвигателем 2. Вращение электродвигателя через упругие муфты 3 и редуктор 4, закрепленные на раме 1 болтовыми соединениями, передается на механический блок 5 и гидравлический блок 6. Встроенный маслонасос 7 подает масло из картера кривошипно-шатунного механизма в систему охлаждения 8 в кожух 2, в котором происходит охлаждение масла перекачиваемой жидкости.Plunger pumping unit operates as follows. Fixed on the frame 1, is put into operation by the electric motor 2. The rotation of the electric motor through elastic couplings 3 and gearbox 4, fixed to the frame 1 by bolted joints, is transmitted to the mechanical unit 5 and the hydraulic unit 6. The built-in oil pump 7 feeds the oil from the crankcase of the crank-connecting rod mechanism cooling system 8 in the casing 2, in which the oil of the pumped liquid is cooled.

Таким образом, предлагаемый плунжерный насосный агрегат позволяет повысить надежность работы, а также обеспечивает удобство обслуживания при его эксплуатации.Thus, the proposed plunger pumping unit allows to increase the reliability of work, as well as provides ease of maintenance during its operation.

Заявляемый плунжерный насосный агрегат может быть изготовлен на стандартном оборудовании с применением современных материалов и технологий, имеет техническое применение на объектах системы поддержания пластового давления НГДУ «Елховнефть» ПАО «Татнефть» им. В.Д. Шашина. Использование предлагаемого устройства позволяет охлаждать масло в кривошипно-шатунном механизме при круглогодичной эксплуатации плунжерных насосов, а также осуществлять безаварийную эксплуатацию насосного агрегата и повысить надежность работы насоса в целом. Снижаются риски возникновения аварийных ситуаций при поражении обслуживающего персонала опасными факторами и уменьшается вероятность частого останова насосного агрегата из за отключения дополнительного вспомогательного оборудования системы охлаждения.The inventive plunger pumping unit can be manufactured on standard equipment with the use of modern materials and technologies, has technical application at the facilities of the reservoir pressure maintenance system of the NGDU "Elkhovneft" of PJSC "Tatneft" them. V.D. Shashin The use of the proposed device allows to cool the oil in a crank mechanism during year-round operation of a plunger pump, as well as to carry out trouble-free operation of the pump unit and to increase the reliability of the pump as a whole. Risks of emergencies are reduced due to hazardous personnel damage to the personnel and the probability of frequent shutdown of the pumping unit due to shutdown of additional auxiliary equipment of the cooling system decreases.

Данный плунжерный насосный агрегат имеет техническое применение в НГДУ «Елховнефть».This plunger pumping unit has a technical application in NGDU "Elkhovneft".

Claims

Plunger pumping unit containing a three-plunger pump with a drive unit in the form of an electric motor, mounted on a single base frame, hydraulic unit with crankcase and hydraulic box mounted on the frame and connected to the motor by means of drive force transmission, oil pump for supplying crankcase crankcase oil mechanism in the cooling unit containing a pipe for pumping coolant, placed in a casing with fittings for connecting the oil system, characterized in that the pipe for pumping coolant, it is connected to the receiving line of a three-plunger pump with the possibility of cooling the oil in the housing with liquid entering the receiving line of the above-mentioned pump, due to the interaction of this liquid with the surface of the nozzle.