Территория «НЕФТЕГАЗ». 2018; : 60-63
Применение современных технологий для конструирования гибридных роторных насосов
Аннотация
В статье представлены результаты исследований Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина, направленных на разработку и изучение нового типа оборудования – гибридных роторных насосов. Целью работ является оптимизация конструкции гибридного роторного насоса, оснащенного угловыми вкладышами, выполняющими функции замыкателей, которые разделяют последовательно установленные рабочие камеры. Разработаны прототипы насоса с секционным ротором. Секции ротора были изготовлены из листовых заготовок при помощи лазерной резки. Доказана работоспособность насосов с секционным ротором, проверена их собираемость. Проведены испытания на воде в диапазоне частот вращения ротора 300–2000 об/мин, получена зависимость подачи от частоты вращения ротора. Результаты испытаний подтвердили применимость аддитивных технологий для изготовления ротора.
Произведена доработка существующих метаматематических моделей по расчету объемных потерь с учетом динамической составляющей перепада давления, сравнение экспериментальных и расчетных данных позволяет сделать вывод о ее пригодности для использования.
В дальнейшем планируется разработка комплекта конструкторской документации и экспериментального образца насоса с секционным ротором, доработка математических моделей по расчету характеристик с учетом вязкости жидкости.
Переход на секционное исполнение ротора и применение современных технологий для его изготовления позволят повысить технологичность конструкции и снизить ее стоимость.
Список литературы
1. Зленко М.А., Нагайцев М.В., Довбыш В.М. Аддитивные технологии в машиностроении. М.: ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ», 2015. 220 с.
2. Винтовая машина: пат. RU 177705 U1, МПК F01C 1/107, F01C 1/344 / Ю.А. Сазонов, М.А. Мохов, М.А. Франков, Д.Ю. Иванов; патентообладатель ФГБОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (Национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина»; № 2017121807; заявл. 21.06.2017; опубл. 06.03.2018; Бюл. № 7. 12 с.
3. Винтовая машина: пат. RU 177656 U1, МПК F01C 1/107, F01C 1/344 / Ю.А. Сазонов, М.А. Мохов, М.А. Франков, Д.Ю. Иванов, В.В. Воронова; патентообладатель ФГБОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (Национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина»; № 2017121808; заявл. 21.06.2017; опубл. 05.03.2018, Бюл. № 7. 13 с.
4. Винтовая машина: пат. RU 165039 U1, МПК F01C 1/107, F01C 1/344 / Ю.А. Сазонов, М.А. Мохов, И.Н. Рыбанов, М.А. Франков, В.В. Воронова; патентообладатель ФГБОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (Национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина»; № 2016112161/06; заявл. 31.03.2016; опубл. 27.09.2016, бюл. № 27. 2 с.
5. Сазонов Ю.А., Франков М.А., Иванов Д.Ю. Исследование гибридного роторного насоса // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2017. № 10. C. 68–72.
6. Сазонов Ю.А., Муленко В.В., Балака А.Ю. Насосы и гидравлические двигатели объемно-динамического типа для нефтяной промышленности // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2011. № 12. С. 36–38.
7. Сазонов Ю.А., Муленко В.В., Балака А.Ю. Вопросы проектирования гидравлических машин объемно-динамического типа // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2012. № 8. С. 44–46.
Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2018; : 60-63
Application of Modern Technologies for the Construction of Hybrid Rotary Pumps
Abstract
The article describes the results of studies of the Gubkin Russian State University of Oil and Gas study in the aims of develop and research a new type of equipment – hybrid rotary pumps. The work mission is an optimization of the hybrid rotary pump design with corner inserts, which perform the functions of closers that separate the working chambers installed in series.
Pump prototypes with a sectional rotor were developed, the rotor sections were made of sheet blanks by laser cutting. The performance of the versions with sectional rotor was proved and their collection was verified, tests were carried out and the dependence of the feed on the rotor speed was obtained. The tests were carried out on water in the rotor speed range from 300 to 2000 rpm. The performed studies confirm the applicability of the described method of additive technologies to these hydraulic machines for manufacturing the rotor. The transition to the rotor's sectional design and the use of modern technologies for its manufacture will improve the processability of the structure and reduce its cost. The existing metamathematical models have been modified to calculate volumetric losses, taking into account the dynamic component of the pressure drop, a comparison of the experimental and calculated data makes it possible to conclude that it is suitable for use.
In the future, it is planned to develop a set of design documentation and an experimental sample of a pump with a sectional rotor, the mathematical models will be modified to calculate the characteristics taking into account the viscosity of the liquid.
References
1. Zlenko M.A., Nagaitsev M.V., Dovbysh V.M. Additivnye tekhnologii v mashinostroenii. M.: GNTs RF FGUP «NAMI», 2015. 220 s.
2. Vintovaya mashina: pat. RU 177705 U1, MPK F01C 1/107, F01C 1/344 / Yu.A. Sazonov, M.A. Mokhov, M.A. Frankov, D.Yu. Ivanov; patentoobladatel' FGBOU VO «Rossiiskii gosudarstvennyi universitet nefti i gaza (Natsional'nyi issledovatel'skii universitet) imeni I.M. Gubkina»; № 2017121807; zayavl. 21.06.2017; opubl. 06.03.2018; Byul. № 7. 12 s.
3. Vintovaya mashina: pat. RU 177656 U1, MPK F01C 1/107, F01C 1/344 / Yu.A. Sazonov, M.A. Mokhov, M.A. Frankov, D.Yu. Ivanov, V.V. Voronova; patentoobladatel' FGBOU VO «Rossiiskii gosudarstvennyi universitet nefti i gaza (Natsional'nyi issledovatel'skii universitet) imeni I.M. Gubkina»; № 2017121808; zayavl. 21.06.2017; opubl. 05.03.2018, Byul. № 7. 13 s.
4. Vintovaya mashina: pat. RU 165039 U1, MPK F01C 1/107, F01C 1/344 / Yu.A. Sazonov, M.A. Mokhov, I.N. Rybanov, M.A. Frankov, V.V. Voronova; patentoobladatel' FGBOU VO «Rossiiskii gosudarstvennyi universitet nefti i gaza (Natsional'nyi issledovatel'skii universitet) imeni I.M. Gubkina»; № 2016112161/06; zayavl. 31.03.2016; opubl. 27.09.2016, byul. № 27. 2 s.
5. Sazonov Yu.A., Frankov M.A., Ivanov D.Yu. Issledovanie gibridnogo rotornogo nasosa // Territoriya «NEFTEGAZ». 2017. № 10. C. 68–72.
6. Sazonov Yu.A., Mulenko V.V., Balaka A.Yu. Nasosy i gidravlicheskie dvigateli ob\"emno-dinamicheskogo tipa dlya neftyanoi promyshlennosti // Territoriya «NEFTEGAZ». 2011. № 12. S. 36–38.
7. Sazonov Yu.A., Mulenko V.V., Balaka A.Yu. Voprosy proektirovaniya gidravlicheskikh mashin ob\"emno-dinamicheskogo tipa // Territoriya «NEFTEGAZ». 2012. № 8. S. 44–46.
