Электрооборудование нефтяной и газовой промышленности - Блантер С.Г.
Скачать (прямая ссылка):
313
Рис. 8.10. Погружной электродвигатель
пакеты 8 статора, предотвращающие касание ротора о статор, которое было бы неминуемым при длинном роторе и малых воздушных зазорах, не превышающих у этих машин 0,4 мм.
Ротор закрепляется в верхней части двигателя -- подвешивается на верхнем подпятнике — радиально-упорном подшипнике 6. Корпус двигателя заканчивается в верхней части головкой 5, которая закрывает лобовые части обмотки, содержит узел вывода статорной обмотки 4 и обеспечивает присоединение протектора. Нижние лобовые части обмотки закрываются основанием двигателя 12, в котором размещаются масляный фильтр // и клапан 13.
Внутренняя полость двигателя заполнена специальным маловязким маслом, которое циркулирует внутри машины под действием турбинки 10, насаженной на вал ротора. Оно проходит, по отверстию внутри вала двигателя, по каналам между корпусом и внешней поверхностью статорных пакетов и попадает в фильтр П. Благодаря циркуляции масла достигается более интенсивное охлаждение электродвигателя с выравниванием температур наиболее нагретых и менее нагретых частей машины. Полость двигателя заполняется маслом через клапан 13.
Для защиты двигателя от попадания внутрь его корпуса пластовой жидкости применяется специальная гидрозащита.
Для двигателей, выпускавшихся до 1973 г. и широко распространенных па промыслах, в качестве гидрозащиты применяется протектор (рис. 8.11,а). Корпус протектора 7 представляет собой стальную трубу несколько меньшего диаметра, чем у двигателя, внутри которой ниппель создает две камеры 6 и 12, за-полненные соответственно густым и жидким маслом. Внутри протектора проходит вал, соединяющий двигатель с насосом. Вал отделяется от камер втулками 5 и //. Через отверстия 4 в корпусе протектора поршню 8, находящемуся в камере 6, передается гидростатическое давление жидкости в скважине. Кроме этого давления на поршень 8 действует также усилие пружины 9. Густое масло под избыточным давлением проходит в нижнюю камеру протектора 12 через зазор между валом, через трубку 5 и трубку отстойника 3. Жидкое масло проходит из камеры 12 в полость электродвигателя через отверстие 2 в трубке //. При возможных утечках масла через резьбовые и фланцевые соединения этим поддерживается заполнение полости двигателя жидким маслом под избыточным давлением, равным давлению жидкости в скважине, сложенному с давлением, создаваемым пружиной 9. Густое масло, как более тяжелое, находится на дне отстойника и не смешивается с жидким. Камера 12 протектора заполняется жидким маслом через клапан 1 или через нижний клапан двигателя. При этом должна быть вывинчена пробка 10 для выпуска воздуха.
Для повышения надежности работы насосного агрегата и увеличения продолжительности межремонтного периода были
315
1 h 3 2 S 5
разработаны новые конструкции гндрозащиты (типов ГД и Г), которые могут быть применены к ранее изготовленным насосам и двигателям.
С 1977 г. погружные агрегаты выпускаются промышленностью с гидрозащитой типа Г, в которой применяется только один вид масла (маловязкого), не создающей в системе двигателя избыточное давление. Гидрозащита состоит из двух узлов: компенсатора 2, присоединяемого к нижней части электродвигателя /, и разделительной камеры (протектора) 3, устанавливаемой между электродвигателем и насосом 12 (рис. 8.11, б). Компенсатор 2 с гибким эластичным элементом 15 предназначен для передачи давления в скважине маслу в электродвигателе. В корпусе протектора 3 размещена гибкая диафрагма 4, разделяющая его на две полости 9 и 14.
В верхней части полости 9 имеется уплотнение 5, нижняя часть ее сообщается с полостью электродвигателя.
Обратный клапан 7 при его открытии пропускает в полость 14 пластовую жидкость, а трубка 8 соединяет верхнюю и нижнюю части этой полости, когда диафрагма прилегает к стенкам корпуса (показана в этом положении пунктиром).
Осевая опора вала насоса помещена в протекторе и выполнена в виде двусторонней пяты 16. На валу 6 предусмотрено еще одно торцевое уплотнение 17, что позволяет обойтись без создания избыточного давления в системе электродвигатель-компенсатор.
Валы двигателя 10, протектора 6 и насоса 11 соединяются между собой шлицевыми муфтами.
Обе полости 9 и 14, как и двигатель, залиты жидким маслом. После включения двигателя в работу находящееся в его корпусе масло нагревается, увеличиваясь в объеме, что приводит к увеличению объема гибкого элемента компенсатора 2. Вследствие давления столба жидкости в скважине на гибкий элемент компенсатора 15 объем внутренней полости 9 протектора будет заполняться маслом из двигателя, а масло из полости 14 будет выходить в зону над уплотнением 5 к пяте 16 и торцевому уплотнению 17. Масло из полости 14 расходуется более интенсивно, чем оно поступает из двигателя через торцевое уплотнение 5. Диафрагма 4 будет постепенно расширяться и перемещаться к стенкам корпуса 3.
317
После того как из полости 14 израсходуется все масло, в нее начнет поступать через клапан 7 скважинная, жидкость. Нефть всплывает вверх и поступает к пяте 16, смазывая ее, а вода осаждается внизу. Трубка 8, соединяющая нижнюю часть полости 14 с верхней, способствует поступлению скважин-ной жидкости в верхнюю часть этой полости после того как диафрагма 4 прижмется к внутренней стенке корпуса 3 протектора.
