Устройство основных узлов погружного электронасоса ЭЦВ

Основным типом применяемых для водоснабжения глубинных насосов с погружными электродвигателями являются погружные центрообежные насосы типа ЭЦВ. Эти насосы изготовляют с параметрами в соответствии с ГОСТ 10428—63 «Насосы центробежные скважинные для воды с погружным электродвигателем. Основные параметры», который предусматривает изготовление 112 марок насосов ЭЦВ. Марка насоса, например, ЭЦВ6-10-140 означает: ЭЦВ— Электрический центробежный для воды, 6 — минимальный диаметр скважины в дюймах, 10—-производительность насоса в м^/ч и 140 — напор в метрах водяного столба. На 1 января 1970г. серийно изготовляется 34 марки насосов ЭЦВ, включая и низконапорные для орошения. Большинства из них были созданы в особом конструкторском бюро по бесштанговым насосам Министерства химического и нефтяного машиностроения СССР. Насосы ЭЦВ в ближайшие годы заменят устаревшие и менее экономичные. Их изготовляют для скважин диаметром 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, и 16”. Насосы для скважин диаметром 4, 5 и 6”Конструкция этих насосов однотипна с высокой степенью унификации, что значительно облегчает их производство и эксплуатацию. В этих насосах широко представлены неметаллические материалы, заменяющие сталь и чугун, такие, как полипропилен, ударопрочный полистирол, износостойкая резина, антифрикционный графитизированный сплав. Рабочие характеристики этих насосов показаны на рис. 52. Ниже приведено описание конструкции некоторых марок погружных насосов и электродвигателей. Несмотря на большую потребность в насосах для скважин диаметром 4” и высокую их экономическую эффективность они до настоящего времени все еще не нашли широкого применения. Серийно изготовляется отечественной промышленностью только одна марка насоса — ЭЦВ4-4-70. По конструкции этот насос аналогичен описанным ниже погружным насосам для скважин диаметром 5 и 6”. Рабочие органы этого насоса— направляющие аппараты с обоймами и рабочие колеса — пластмассовые.

Радиальные подшипники выполнены из антифрикционного графи-тизированного сплава. В верхней части насоса расположен шаровой обратный клапан, препятствующий сливу воды из трубопровода при остановках насоса. Клапан состоит из корпуса с седлом и обрезиненного пластмассового шара. Рис. 52. Характеристики насосов ЭЦВ скважин диаметром.

1 — ЭЦВ5-4-125; 2 — ЭЦВ5-6.3-80; 3 — ЭЦВ5-10-50; 4 — ЭЦВ4-1.6-65; 5 — ЭЦВ4-4-70 (для насосов 4 и 5 к. п. д. относится ко всему агрегату); 6 — ЭЦВ6-4-130; 7 — ЭЦВ6-4-190; 8 — ЭЦВб-7,2-45; 9 — ЭЦВб-7,2-75; 10 — ЭЦВ6-7,2-120; И — ЭЦВ6-10-50; 12 — ЭЦВ6-10-80; 13 — ЭЦВ6-10-140; 14 — ЭЦВ6-10-185; 15 — ЭЦВ6-10-235

Насос вместе с электродвигателем подвешивают в скважине на водогазопроводных трубах, соединенных между собой конической трубной резьбой. Для скважин диаметром 5” в производстве находится также одна марка насоса, изготовляемого Зарайским механическим заводом, производительностью 6,3 м3/ч и напором 80 м вод. ст. Насос ЭЦВ5-6,3-80 (рис. 53) четырнадцатиступенчатый, центробежный, вертикальный. Рабочие колеса и направляющие аппараты с обоймами выполнены из полипропилена. Обоймы одновременно являются и корпусом насоса. Рабочие колеса — радиальные, без гидравлической разгрузки, плавающего типа. Осевая нагрузка, возникающая во время работы насоса, от каждого колеса передается на корпус насоса через стальное нержавеющее кольцо. Для увеличения прочности и жесткости обоймы она армирована стальной втулкой. Вал 4 опирается на два резинометаллических подшипника, расположенных в корпусе клапана и камере всасывания. Вал насоса с валом электродвигателя соединен жесткой муфтой. Обоймы насоса стянуты тремя стальными шпильками 8. В головке 9, расположенной в верхней части насоса, имеется резьба 11/2” труб для присоединения колонны водоподъемных труб. Вода в насос поступает через пластмассовую сетку, надетую снаружи на камеру всасывания. Для привода насоса используется электродвигатель ПЭДВ2,8-114 мощностью 2,8 кет, погружной, асинхронный, водозаполненный, трехфазный (рис. 54). Он состоит из следующих основных узлов: статора 1, ротора 2, подшипниковых щитов 3 и 4, пяты 5 с подпятником 6 и устройства для уплотнения и «дыхания». Пакет статора запрессован в трубу с наружным диаметром 114 мм и внутренним 104 мм. Обмотка статора выполнена медным проводом с полихлорвиниловой или полиэтиленовой изоляцией. Ротор — шихтованный. Короткозамкнутая обмотка ротора состоит из медных стержней и медных короткозамыкающих колец. На шейках вала ротора закреплены втулки из нержавеющей стали под подшипники и манжетное уплотнение. Верхний и нижний подшипниковые щиты крепятся к корпусу электродвигателя при помощи шпилек, завинченных в специальные кольца, расположенные внутри корпуса статора. В каждый из подшипниковых щитов, запрессованы по два резинометаллических подшипниках с канавками на внутренней поверхности, благодаря чему улучшается циркуляция воды через подшипники. В верхнем щите имеется три отверстия для прохода выводных концов электродвигателя, которые уплотнены резиновыми кольцами и нажимной планкой. Нята, закрепленная на нижнем конце вала электродвигателя, передает на подпятник осевое усилие от веса ротора электродвигателя. Рабочая часть подпятника — резиновая, с профилированными канавками. Подпятник закреплен в корпусе шарнирно, что позволяет компенсировать перекосы, возникающие от неточностей изготовления и сборки. Электродвигатель герметизирован. Герметизация осуществляется резинометаллическим манжетным уплотнением. Для «дыхания» электродвигателя установлена внизу резиновая диафрагма, которая компенсирует изменение объема воды, заполняющей электродвигатель, при нагревании и охлаждении. Электронасосный агрегат подвешен в скважине на колонне усиленных водогазопроводных труб диаметром 1/2”, соединенных муфтами с конической трубной резьбой. Для скважин диаметром 6” изготовляют 14 марок насосов ЭЦВ. Эти насосы по конструкции аналогичны и отличаются только решением отдельных конструктивных элементов. Так, например, насосы с числом ступеней больше 10 имеют промежуточный подшипник, расположенный в средней части насоса. Насос ЭЦВ6-10-235 — двухсекционный. Нижняя секция состоит из 21 и верхняя из шести ступеней. Каждая секция является самостоятельным узлом. Соединены они между собой промежуточным корпусом. Разбивка этого насоса на две секции необходима, потому что в одной секции, состоящей из 27 ступеней с пластмассовыми рабочими колесами, весьма трудно выдержать осевой ход ротора насоса, который должен быть в пределах 2,5—4,5 мм, так как отсутствие этого зазора приведет к заеданию трущихся поверхностей рабочих колес. Ниже приведено описание конструкции одного из насосов для скважин диаметром 6”.

Насос ЭЦВ6-10-140 (рис. 55) — шестнадцатиступенчатый.

Рабочие колеса — радиальные, с гидравлической разгрузкой, расположены на валу на общей шпонке. Положение каждого колеса на валу фиксируется распорными втулками. Затяжка колес осуществляется при помощи гайки, навернутой на резьбовой конец вала, и пружинного разрезного кольца, расположенного на другом конце вала. Рабочие колеса выполнены из ударопрочного полистирола. Между рабочими колесами расположены направляющие аппараты с радиальными лопатками на всасывающей и нагнетательной сторонах. Направляющие аппараты выполнены из полипропилена и армированы в местах уплотнений чугунными кольцами. Одна ступень от другой отделена промежуточными дисками, которые расположены между обоймами, являющимися ; корпусом насоса. Герметичность между стыками обеспечивается резиновыми уплотнительными кольцами, расположенными в специальных выточках этих дисков. Затяжка обойм осуществлена четырьмя стяжками. Вал насоса опирается на три резинометаллических подшипника, расположенных в корпусе основания и корпусах подшипников среднем и верхнем. В верхней части насоса расположен шаровой клапан, состоящий из пластмассового обрезиненного шара и корпуса со специальной расточкой под шар. Вода поступает в насос через корпус основания, защищенный перфорированным листом из нержавеющей стали. Вал насоса с валом электродвигателя соединен жесткой муфтой. Для скважин диаметром 6” ГОСТ 10428—63 предусмотрено пять марок электродвигателей мощностью от 2,8 до 11 кет. По конструкции эти электродвигатели подобны электродвигателю ПЭДВ2,8-114. Они все освоены нашей промышленностью и изготовляются серийно.