Устройство для испытания турбинтурбобуров

Устройство для испытания турбинтурбобуров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.01,79 (21) 2706861/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 07.02.81. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 15.02.81 (51) М. Кл.

Е21 В4/02

Гоеударотееииык комитет

СССР по делам изабретеиий и открытий (53) УДК 622.243.92. .05 (088.8) Б. К. Болезин, Ю. В. Крючков и М. P. Мавлютов 1 -.

/

Уфимский нефтяной институт

r (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТУРБИН ТУРБОБУРОВ

Изобретение относится к технике испытания рабочих элементов забойных двигателей, в частности турбобуров, применяемых в бурении.

Известен стенд, включающий емкость с насосом, блок турбин с валом, установленным в подшипниках (1).

В этом стенде блок турбин с установленным в нем валом расположен горизонтально, что не соответствует положению вала, работающего в скважине турбобура, и снижает качество результатов испытаний.

Известен также стенд, содержащий емкость, насос, корпус, вертикально расположенный блок рабочих органов, включающий турбины и направляющие аппараты, вал и подшипник (2).

Такая конструкция установки вала обуславливает завышение величины моментов трения верхнего подшипникового узла, подверженного воздействию агрессивной рабочей среды, например воды или глинистого раствора, и эластичного уплотнения нижней опоры. Причем верхняя опора меняет величину момента трения в зависимости от качества применяемой рабочей среды и срока службы, что создает дополнительные трудности учета величины момента трения опор. Кроме того, такая конструкция заделки вала в опорах затрудняет быструю смену испытуемых турбин на нем, так как перед их установкой необходимо снимать с вала верхнюю опору.

Целью изобретения является повышение точности измерений и ускорение процесса смены турбин.

Это достигается тем, что вал снабжен кожухом, а корпус — трубчатой стойкой, установленной с радиальными зазорами в кольцевом пространстве между валом и кожухом на подшипниках, причем турбины установлены на кожухе, нижний торец которого образует с корпусом кольцевое сопло.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 — блок рабочих органов.

Устройство содержит насос 1, соединенный всасывающим патрубком с емкостью 2.

На емкости вертикально установлен блок 3 рабочих органов, который связан с насосом

2о нагнетательной линией 4; В основании корпуса 5 блока рабочих органов установлена трубчатая стойка 6. Вал 7 снабжен кожухом 8, на котором посредством гайки 9 закреплены турбины 10 рабочих органов. Нап802495 равляющие аппараты 11 рабочих органов установлены в корпусе и опираются на выступ его. Крепление направляющих аппаратов в корпусе на фиг. 2 не показано.

Трубчатая стойка 6 установлена с радиальными зазорами А и Б в кольцевом пространстве между валом 7 и кожухом 10 при помощи подшипников 12. Нижний торец кожуха 10 образует с корпусом 5 (выступом) кольцевое сопло В.

Стенд работает следующим образом.

Рабочая жидкость, перекачиваемая насосом 1 из емкости 2, по нагнетатвльной линии 4 подается в блок рабочих органов.

Здесь она, пройдя через рабочие окна турбин 10 и их направляющих аппаратов 11, теряет часть гидравлической энергии и через канал, образованный кожухом 10, стой1$ кой 6 и выступом корпуса, возвращается в емкость.

При прохождении потока жидкости в сопле В ввиду сужения потока и увеличения его скорости относительно других сечений 2О устанавливается наибольшее динамическое давление. Исходя из равенства сумм динамического и статического давлений различных сечений одного и того же потока, согласно закону Бернулли здесь должно быть наименьшее статическое давление. Учиты21 вая это, площадь сечения сопла В рассчитывается по расходу жидкости таким образом, чтобы устанавливающееся здесь статическое давление было ниже давления в зазоре Б между кожухом и стойкой. В силу зф такого соотношения давлений жидкость, протекающая по каналу, не может попасть в зазор. Тем самым осуществляется защита подшипников от проникновения в них рабочей среды.

Устройство позволяет полностью отказаться от эластичных уплотнений, снизить до минимума величину момента трения в опорах, исключить попадание рабочей среды в них и повысить качество результатов испытаний (измерений параметров характеристики) рабочих органов. Кроме того, такая конструкция обеспечивает сборку турбин на валу без демонтажа его опор.

Формула изобретения

1. Устройство для испытания турбин турбобуров, содержащее емкость, насос, корпус, вертикально расположенный блок рабочих органов, включающих турбины и направляющие аппараты, вал и подшипники, отличающееся тем, что, с целью повышения. точности измерений и ускорения процесса смены турбин, вал снабжен кожухом, а корпус трубчатой стойкой, установленной с радиальными зазорами в кольцевом пространстве между валом и кожухом на подшипниках, причем турбины установлены на кожухе, нижний торец которого образует с корпусом кольцевое сопло.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ледяшов О. А. Установка для испытания турбин турбобуров. Труды ГИИ № 25, том 2. Грозный, с. 106, рис. 2.

2. Гейман М. А. и др. Турбинное бурение на аэрированной жидкости. М., «Недра», 1965, с. 103.

802495

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Ж. Рожкова

Заказ 10162/38

Составитель В. Коротков

Техред А Бойкас Корректор Н. Бабинец

Тираж 638 Подписное