Агрегат турбонасосный ГВШ 450 – 310

Для откачки воды на шахтах используются погружные электронасосные агрегаты типа ЭЦВ, которые состоят из центробежного многоступенчатого насоса, приводимого в движение от погружного водо-заполненного электродвигателя с подводимым напряжением 3000 или; 6000В, токопроводящего кабеля, напорных труб, трансформатора.

Погружной центробежный насос с гидротурбинным приводом имеет ряд преимуществ относительно погружных насосов с приводом от водонаполненного асинхронного электродвигателя:

• - отсутствует погружной электродвигатель, наиболее сложный и ненадежный узел насоса;
• - отсутствует токоподающий кабель большой длины, который вместе с насосом опускается в скважину;
• - допускаются многократные повторные пуски и отключения насоса;
• сокращаются габариты и масса насоса за счет возможности повышения частоты вращения;
• - для изготовления деталей гидротурбины и центробежного насоса используются дуплексные легированные стали и упрочняющие покрытия повышающие коррозионную и эрозионную стойкость и сопротивление абразивному износу, что позволяет повысить гарантийный срок службы насоса до 24 месяцев со дня ввода в эксплуатацию;
•  - удобство монтажа и обслуживания при эксплуатации, что обеспечивает возможность быстрой замены турбонасоса без демонтажа трубной колонны.

Смонтированные соосно в общем корпусе. Крутящий момент от гидротурбины на вал центробежного насоса передается посредством муфты.

Наземное оборудование включает серийный центробежный насос типа ЦНС с приводом от обычного асинхронного электродвигателя и трубопровод, подающий поток жидкости к гидротурбине турбонасоса и установленный соосно в трубе большего диаметра. Откачиваемая насосом шахтная вода и отработанная вода, вращающая турбину, попадают в межтрубное пространство и далее общий поток воды отводится на поверхность. Ориентировочный объем воды, необходимый для привода гидротурбины составляет 30% от объема откачиваемой из шахты жидкости.

Насос с гидротурбинным приводом способен откачивать воду с глубин до 1000 и более метров, развивая при этом производительность до 1500 м3/час.

Опыт эксплуатации электропогружных насосных установок выявил ряд существенных недостатков:

• низкая надежность водозаполненного электродвигателя,
• низкая надежность подшипниковых узлов,
• низкая надежность уплотнений,
• недопустимость производить многократные повторные пуски насоса,
• недостаточная коррозионная и износостойкость рабочих колес в условиях откачки шахтной воды.

К недостаткам следует отнести также большую трудоемкость монтажа и демонтажа насоса в стволе шахты, который связан с полной разборкой трубной водоотливной колонны. Предлагается наиболее приемлемый по надежности способ откачки шахтной воды посредством погружных центробежных насосов с гидротурбинным приводом, который не имеет указанных выше недостатков, характерных для насосов ЭЦВ.

Погружной центробежный насос с гидротурбинным приводом состоит из наземного и погружного оборудования:

• гидротурбину
• центробежный насос

Схема установки гидроприводного турбонасоса:

1. - направляющая труба с косым срезом;
2. - пакер;
3. - всасывающая труба;
4. - центробежный насос;
5. - выход жидкости; из насоса и турбины;
6. - турбина;
7. - насосно-компрессорная труба для подачи силовой рабочей жидкости (прямая схема);
8. - восходящий поток скважинной и рабочей жидкости;
9. - эксплуатационная колонна труб;
10. - крепление трубы в стволе;
11. - система очистки и подготовки рабочей жидкости;
12. - силовой поверхностный насос;
13. - контрольный клапан.