Торцовые уплотнения в герметическом электронасосе

Электродвигатель герметического электронасоса работает в атмосфере инертного газа, находящегося под давлением, которое несколько ниже давления перекачиваемой жидкости.

Погружные насосы оборудованы автоматической системой регулирования давления нейтрального газа в зависимости от изменения давления перекачиваемой жидкости в напорном патрубке насоса. Изменение давления жидкости в напорном патрубке насоса изменяет давление жидкости в камере за задним уплотнением рабочего колеса. Камера трубопроводом соединена с внешней полостью диафрагменного датчика давления. Полость электродвигателя, включая свободное пространство около статора и ротора, заполнена инертным газом, например, гелием, находящимся под давлением. Этот газ имеет доступ к внешним поверхностям торцового уплотнения через отверстия в уплотнительном фланце.

В процессе эксплуатации электронасоса перепад давлений на торцовом уплотнении поддерживается постоянным в узком интервале низких давлений с помощью группы приборов, регулирующих подачу и отвод газа из камеры двигателя. Один из приборов — датчик разности давлений преобразует перепад давлений на торцовом уплотнении в соответствующее движение или сигнал, управляющий реле и клапанами для повышения или понижения давления в камере двигателя. При этом поддерживается определенный перепад давлений на торцовом уплотнении, независимо от величины давления в напорном патрубке насоса.

Регулирование может быть осуществлено с помощью механических, гидравлических и электрических устройств.

Зона высокого давления датчика соединена с камерой насоса трубопроводом, а зона низкого давления связана камерой электродвигателя трубопроводом, присоединенным к промежуточному корпусу. Разность давлений, действующая на гибкую диафрагму, вызывает пневматический сигнал, который направляется к реле давления и через трубопровод.

Датчик и реле регулируются на поддержание любой разности давлений. Предположим, что требуется поддержание разности давлений на торцовом уплотнении, равное 9,3•10⁵ н/м² (9,5 кГ/см²), Тогда реле давления устанавливают в электрической цепи ток, сила которого эквивалентна значению разности давлений на торцовом уплотнении, но несколько ниже 9,3•10⁵ н/м² (9,5кГ/см²). При достижении такой силы тока на выходе датчика цепь замыкается, и открывается соленоидный клапан в трубопроводе подачи воздуха низкого давления. Нормальное положение соленоидного клапана — закрытое. Когда он открыт, воздух подается через трубопровод к двухпозиционному клапану с пневмоприводом. Нормальное положение двухпозиционного клапана—закрытое. Воздух подается при постоянном давлении (ниже 17,6•10⁵ н/м2) (18 кГ/см²), достаточном для воздействия на клапаны с пневмоприводом. Под воздействием воздуха двухпозиционный клапан в открывается, и инертный газ подается в камеру по трубопроводу из резервуара, в котором он поддерживается под давлением, превышающим верхний предел давления в камере. Как только разность давлений на торцовом уплотнении несколько превысит контрольную установку реле, равную 9,3•10⁵ н/м² (9,5 кГ/см²), электрическая цепь разрывается, двухпозиционный клапан автоматически закрывается, и подача газа прекращается.

Если в период подачи газа в камеру разность давлений на торцовом уплотнении превысит 10,3•10⁵ н/м² (10,5 кГ/см²) (вследствие инерции системы или по другой причине), то второе реле давления замкнет вторую электрическую цепь для открытия соленоидного клапана в трубопроводе подачи воздуха. Нормальное положение соленоидного клапана — закрытое. В открытом положении он обеспечивает поступление воздуха из подающего трубопровода ко второму двухпозиционному клапану с пневмоприводом. Нормальное положение двухпозиционного клапана закрытое. Клапан открывается и выпускает нейтральный газ из камеры через трубопроводы в приемник таза низкого давления, из которого нейтральный газ может быть извлечен и вновь использован.